风能是一种既便宜又可再生的能源。然而，决策者一直不愿投资风能，因为他们认为，与化石燃料驱动的发电厂相比，风力发电场需要大量土地。麦吉尔大学(McGill University)领导的一项研究基于对美国近320个风力发电场的土地使用情况的评估(同类研究中规模最大的)，描绘了一幅截然不同的画面。
最近发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)杂志上的这项研究表明，在进行计算时，整个风电场的面积通常被认为是用于风力开发的土地。然而，风力发电基础设施(如涡轮机和道路)通常只占用整个农田的5%，其余的通常用于其他目的，如农业。
研究还表明，如果风力涡轮机安装在现有道路和基础设施的地区，比如农业用地上，它们每平方米直接受基础设施影响的土地产生的能源效率大约是从零开始开发的项目的7倍。
麦吉尔大学土木工程系副教授、该研究的资深作者莎拉·乔丹解释说:“风力发电场的土地利用通常被视为风力开发的主要挑战之一。”
“但是，通过量化美国西部近16000个风力涡轮机使用的土地面积，我们发现，考虑到与天然气供应链相关的基础设施，包括所有的井、管道和道路，燃气发电在减少土地使用方面并没有真正的好处。”
未来能源技术评估的新方法
到目前为止，很难清楚地了解美国与风能相关的土地使用情况，因为早期的研究只关注了与风能和土地使用相关的基础设施，这使得很难从他们的结果中推断出来。其他研究依赖于对整个风电场的估计，而不是直接受基础设施影响的土地。
通过将GIS(地理信息系统)收集的信息与使用来自西部互联美国部分(为美国14个州以及加拿大和墨西哥部分地区提供电力)的近2000张风电场图像开发的机器学习模型相结合，研究人员能够训练深度学习模型来分析风电场的土地利用。
通过这样做，他们能够评估一系列因素(涡轮机的位置，预先存在的道路，涡轮机的年龄等)，这些因素会直接影响风力基础设施对土地的影响。
“我们开发的方法可能用于未来各种能源技术的评估，无论是在环境影响分析方面还是在净零排放的能源系统规划方面，”Jordaan补充说。“事实上，它为未来不同能源技术之间环境可持续性的首次一致比较奠定了基础。”
更多资料:戴涛等，风能开发的土地资源分区特征，环境科学与技术(2024)。DOI: 10.1021/acs.est.3c07908期刊信息:环境科学与技术，环境科学与技术由麦吉尔大学提供引文:净化空气:风力发电场比以前想象的土地效率更高(2024,4月17日)检索自2024年4月17日https://techxplore.com/news/2024-04-air-farms-efficient-previously-thought.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
