暖化後「風旱」時代,風力發電恐無用武之地

作者 | 發布日期 2022 年 12 月 14 日 11:15 | 分類 能源科技 , 風力 line share follow us in feedly line share
暖化後「風旱」時代,風力發電恐無用武之地


轉向再生能源是全球趨勢,但這一年在歐洲經歷過幾乎連微風都沒有的日子,導致風力發電量遠不如預期。科學家警告,北極迅速變暖導致與熱帶的溫差正在縮小,將引發「全球靜止」現象,即使 2050 年後達到淨零排放,限制溫度上升,北半球的風力也會顯著減弱,人類對風能寄與厚望,最後可能會無用武之地。

現在多國政府都在大力興建風力發電機,陸上不夠用就建到海上。但是風力發電機需要風,科學家早就警告,與缺水一樣,氣候變化不只影響溫度,風力型態也會改變。

科學家稱「風旱」是指一個地區長時間沒有風,或風速比平時慢。去年 IPCC 報告就增,全球多數地方風速急劇降低,原因是北極溫度變暖,使世界冷熱地區的溫度差變小,打破風平衡。IPCC 最新報告預測,到 2050 年整個歐洲的平均風速將下降 6%~8%,隨著暖化加劇,風旱幾年內可能成為更嚴重的問題。

風力發電機需時速 14~90 公里範圍內運作,此風速下降會對風力發電產生重大影響。去年全年風速比往年低 15%,是英國近 60 年來風力最小時期,高溫炎熱的夏秋季節特別嚴重,2021 9 月英國風電場發電量僅 2%,低於去年同期 18%,迫使政府重啟兩個封存的燃煤電廠。最近西歐地區無風讓英國風力發電機再度接近停轉,昨天風力發電僅占英國電力 3.4%

風旱不是一次性,1978~2010 年風速平均每十年下降 2.3%,預計本世紀末將下降 10%。去年歐洲平均風速低於 1991~2020 年的地區包括北海、北斯堪的納維亞半島和東歐的大片區域,風速降低 5%~10%。愛爾蘭、法國南部和德國捷克邊境下降,巴爾幹地區和土耳其的風速增加 5%~15%

2021 年的風旱對北歐打擊尤其嚴重,尤其最依賴風能的國家,如丹麥 44% 能源來自風,愛爾蘭風能總能源生產份額為 31%。德國和英國負載係數,即實際輸出與理論最大值的比率下降 13%,愛爾蘭和捷克共和國下降 15%、16%。由於平均風速降低,丹麥能源公司沃旭報告虧損 380 歐元。德國能源公司 RWE 承認因去年利潤下降 38%

隨著風速越來越不穩定,風能成本將更不可預測,供應也不可靠,除非能源業投資大型存儲系統,捕獲大風天產生的多餘能量,供給無風日使用。總體而言,風能在歐洲總能源結構佔比愈來愈高,無風情況將加深電力危機。

(首圖來源:Flickr/CGP Grey CC BY 2.0)