德國科學家發現高密度安裝風電渦輪機會降低風能轉化效率

　　德國至2014年底已經安裝的風力發電機裝機容量合計38兆瓦。德聯邦環保局希望能以此達到1200兆瓦的額定功率，供應14%的德國區域。這相當于每平米23瓦的裝機容量可發電6.7瓦。但事實證明該估算太過樂觀。德國馬普生物地理化學研究所與美國的合作研究近期發現，盡管美國堪薩斯州風力資源豐富，裝機容量為德國的近一半，但目前每平米約2.7瓦的裝機容量僅可發電0.013瓦。據測算該區域最多也只能獲得1.1瓦/平方米的風電轉化率。研究人員認為，理論上的輸出效率應該是目前的50倍。原因是風電渦輪機會減弱風力，轉化效率并不隨著裝機容量的增加而增高。該現象非常普遍，在高密度的大型風電場更突出，且地區間差異不大。
　　馬普生物地理化學研究所項目負責人解釋了限制風電轉化的原理：大氣將風驅動至渦輪機表面時傳送的能量是極少的。渦輪機取走的能量越多，風就變得越緩慢。如果風電場中裝機容量沒有超限，從周圍環境中獲取的能量就能得到補充。裝機容量越高，風電場的總效能就越低。因此，與通常單個安裝的風力發電機相比，一臺大型風電場的渦輪機產生的能源顯著減少。這種減緩效應大大限制了德國和其他地區風能利用的潛力。影響的實際程度還取決于各地風力資源的情況。研究人員目前正在調查德國的風電潛能。但近7瓦/平方米的風電轉化效率幾乎是不可能的。因此，當前的風力發電量顯著低于太陽能。后者效率最高能達每平方米20瓦。同時，太陽能裝置不存在減緩效應。