Vsi obsežni energetski sistemi imajo vplive na okolje in sposobnost primerjave vplivov obnovljivih virov energije je pomemben korak pri načrtovanju prihodnosti brez energije premoga ali plina. Pridobivanje energije iz vetra povzroča podnebne vplive, ki so majhni v primerjavi s trenutnimi projekcijami segrevanja v 21. stoletju, vendar veliki v primerjavi z učinkom zmanjšanja emisij električne energije v ZDA na nič s soncem. Raziskave, objavljene v reviji Joule 4. oktobra, poročajo o najbolj natančnem modeliranju doslej o tem, kako bi povečanje vetrne energije vplivalo na podnebje, pri čemer ugotavljajo, da bi obsežna proizvodnja vetrne energije ogrela celinske Združene države 0.24 stopinj Celzija, ker vetrne turbine prerazporedijo toploto v ozračju.
"Veter premaga premog s katerim koli okoljskim ukrepom, vendar to ne pomeni, da so njegovi vplivi zanemarljivi," pravi višji avtor David Keith, profesor inženiringa in javne politike na univerzi Harvard. "Hitro moramo preiti od fosilnih goriv, da bi zaustavili emisije ogljika. Pri tem se moramo odločiti med različnimi nizkoogljičnimi tehnologijami, ki imajo vse nekatere družbene in okoljske vplive."
"Vetrne turbine proizvajajo električno energijo, vendar tudi spreminjajo atmosferski tok," pravi prvi avtor Lee Miller. "Ti učinki prerazporedijo toploto in vlago v ozračju, kar vpliva na podnebje. Te učinke smo poskušali modelirati na celinski lestvici."
Za primerjavo vplivov vetra in sonca sta Keith in Miller začela z vzpostavitvijo izhodišča za podnebje ZDA 2012-2014 z uporabo standardnega modela vremenske napovedi. Nato so dodali učinek na ozračje pokrivanja ene tretjine celinskih ZDA z dovolj vetrnih turbin, da bi zadostili današnjemu povpraševanju po električni energiji v ZDA. To je ustrezen scenarij, če ima vetrna energija pomembno vlogo pri dekarbonizaciji energetskega sistema v drugi polovici tega stoletja. Ta scenarij bi segrel površinsko temperaturo celinskih ZDA za 0,24 stopinje Celzija.
Njuna analiza se je osredotočila na primerjavo podnebnih vplivov in koristi. Ugotovili so, da bo trajalo približno stoletje, da bi ta učinek izravnali z zmanjšanjem koncentracij toplogrednih plinov, povezanih z vetrom. Ta časovni okvir je bil približno neodvisen od posebne izbire celotne proizvodnje vetrne energije v njihovih scenarijih.
"Neposredni vplivi vetrne energije na podnebje so takojšnji, medtem ko se koristi kopičijo počasi," pravi Keith. "Če je vaša perspektiva naslednjih 10 let, ima vetrna energija dejansko – v nekaterih pogledih – večji vpliv na podnebje kot premog ali plin. Če je vaša perspektiva naslednjih tisoč let, je vetrna energija izjemno čistejša od premoga ali plina."
Več kot deset prejšnjih študij je zdaj opazilo lokalno segrevanje, ki ga povzročajo vetrne elektrarne v ZDA. Keith in Miller sta primerjala svoje simulirano segrevanje z opazovanji in ugotovila grobo skladnost med opazovanji in modelom.
Prav tako so primerjali vplive vetrne energije s prejšnjimi projekcijami vpliva sončne energije na podnebje. Ugotovili so, da bi bili pri enaki stopnji proizvodnje energije vplivi sončne energije približno 10-krat manjši od vetra. Toda oba vira energije imata svoje prednosti in slabosti.
"Glede na temperaturno razliko na enoto proizvedene energije ima sončna energija približno 10-krat manjši vpliv kot veter," pravi Miller. "Vendar obstajajo še drugi premisleki. Na primer, sončne elektrarne so gosto, medtem ko je zemljišče med vetrnimi turbinami mogoče souporabiti za kmetijstvo." Gostota vetrnih turbin in čas dneva, v katerem delujejo, lahko vplivata tudi na podnebne vplive.
Keith in Millerjeve simulacije ne upoštevajo nobenih vplivov na globalno meteorologijo, zato ostaja nekoliko negotovo, kako lahko takšna uporaba vetrne energije vpliva na podnebje v drugih državah.
"Delo ne bi smeli obravnavati kot temeljno kritiko vetrne energije. Nekateri vplivi vetra na podnebje so lahko koristni. Zato je treba delo razumeti kot prvi korak k resnejšemu ocenjevanju teh vplivov, « pravi Keith. "Upamo, da naša študija v kombinaciji z nedavnimi neposrednimi opazovanji pomeni prelomnico, ko se podnebni vplivi vetrne energije začnejo resno upoštevati pri strateških odločitvah o dekarbonizaciji energetskega sistema."
Keith in Miller imata tudi soroden dokument, "Faktorji zmogljivosti sončne in vetrne energije in gostote moči, ki temeljijo na opazovanju", ki je bil objavljen v Environmental Research Letters 4. oktobra, ki potrjuje stopnje proizvodnje na enoto površine, simulirane tukaj z uporabo opažanja.
