北大西洋开放式海洋风电场的巨大能源潜力

根据卡内基的安娜波斯纳和肯卡尔德拉的最新研究，在开阔的海洋，特别是北大西洋，有相当大的机会产生风能。他们的工作由美国国家科学院院刊发表。

由于海洋上的风速平均高于陆地，因此开阔海域的风力涡轮机理论上拦截的能量是陆地上风力涡轮机的五倍以上。这为通过风力涡轮机产生可再生能源提供了诱人的机会。但不知道更快的海风是否真的可以转换为增加的电量。

“风是如此之快，只是因为没有任何东西可以减缓它们的速度吗?将大型风力发电场放在那里只会减慢风速，以至于它不比陆地更好吗?” 卡尔代拉问道。

大型风电场捕获的大部分能量来自大气层中的较高能量，并被传输到涡轮机可以提取这种能量的表面。其他研究估计，陆基风电场的发电量最大，并得出结论，这种最大能量提取率受能量从更快，更高的风向下移动的速率所限制。

“真正的问题是，”卡尔代拉说，“海洋上空的气氛能够比陆地上的大气能够向下移动更多的能量吗?”

Possner和Caldeira的复杂建模工具将大型堪萨斯风电场的生产力与大型理论上的开放式海洋风电场进行了比较，发现在某些地区，海洋风电场的功率至少是陆地风电场的三倍。

特别是在北大西洋，风力涡轮机引入的阻力不会像在陆地上那样减缓风速，Possner和Caldeira发现。这主要是因为大量的热量从北大西洋流入上层大气，特别是在冬季。美国沿海地区变暖的这种对比驱使频繁产生的旋风或低压系统穿过大西洋，并且非常有效地将高层大气的能量吸引到涡轮机的高度。

“我们发现巨大的海洋风力发电场能够在大部分大气中利用风能，而陆上风电场仍然受到近地表风力资源的限制，”Possner解释道。

然而，这种巨大的风力是非常季节性的。在冬季，北大西洋风电场可以提供足够的能源来满足当前文明的所有需求，在夏季，这样的风电场只能产生足够的电力来满足欧洲或仅美国的电力需求。

开阔海域深水区的风力发电正处于商业化的初期阶段。Possner和Caldeira研究所确定的巨大风力资源为开发低成本技术提供了强大动力，这些技术可以在开阔海洋环境中运行，并将这些电力传输到可以使用的土地。