Droga Saro,
turbiny wiatrowe to absolutny żart. Czy ktoś rzeczywiście zorientowali się ilość emisji dwutlenku węgla emitowanego dla całego procesu od początkowej budowy komponentów i zagospodarowania terenu (emisje maszyn budowlanych)? – Mike M.
cześć Mike,
dziękuję za tę pozorną próbę pytania „mam cię”, ponieważ daje mi możliwość odpowiedzi głośnym tak! Ludzie szczegółowo zbadali ilość zanieczyszczeń węglowych emitowanych podczas życia turbiny wiatrowej.
w rzeczywistości ten rodzaj analizy stanowi całą gałąź badań znaną jako” ocena cyklu życia”, z własnymi podręcznikami, międzynarodowymi standardami, specjalistycznym oprogramowaniem i recenzowanymi czasopismami.
aby przeprowadzić ocenę cyklu życia turbiny wiatrowej lub jakiegokolwiek innego produktu, naukowcy zaczynają od scharakteryzowania każdego etapu jej istnienia, od produkcji po utylizację po wycofaniu z eksploatacji. Następnie inwentaryzują energię i surowce zużywane na każdym etapie, takie jak stal, włókno szklane i plastik potrzebne podczas produkcji turbiny wiatrowej, olej napędowy spalany przez statki i ciężarówki podczas transportu części turbin z fabryki na plac budowy oraz energię zużywaną podczas budowy, eksploatacji, konserwacji i ewentualnej dekonstrukcji i recyklingu lub utylizacji.
dzięki tym informacjom naukowcy obliczają zanieczyszczenie węglowe wytwarzane podczas cyklu życia turbiny wiatrowej — innymi słowy, jej ślad węglowy.
Szukaj w Internecie słów kluczowych „ocena cyklu życia” i „turbina wiatrowa”, a otrzymasz dziesiątki opublikowanych artykułów na ten temat. Oto Niepełny Wykres takich dokumentów z ostatnich pięciu lat:
ślad węglowy turbin wiatrowych
| rok badania | lokalizacja | Konfiguracja | Moc znamionowa (Megawaty) | gram CO2-eq na kWh |
| 2019 | Texas, USA | 2 | 4.9 | |
| 2018 | Wielka Brytania | 1.5 | 11.8 | |
| 2018 | Chiny | 3.6 | 25.5 | |
| 2018 | Chiny | 1.5, 0.75 | 8.7 | |
| 2016 | Europa | 2.3 | 6 | |
| 2016 | Europa | 3.2 | 5 | |
| 2016 | Europa | 4 | 10.9 | |
| 2016 | Europa | 6 | 7.8 | |
| 2013 | global | onshore | 2 | 8 |
| 2012 | – | – | 2 | 9.7 |
| 2012 | – | – | 1.8 | 8.8 |
ten wykres pokazuje, ile dwutlenku węgla na kilowatogodzinę generowanej energii elektrycznej można przypisać turbinie wiatrowej podczas jej życia Od kołyski do grobu. Jeśli zastanawiasz się nad tymi niewygodnie brzmiącymi „gramami ekwiwalentu dwutlenku węgla” lub „równoważnikiem CO2”, jest to po prostu jednostka, która zawiera zarówno dwutlenek węgla, jak i inne zatrzymujące ciepło gazy cieplarniane, takie jak metan.
widać, że wyniki różnią się w zależności od kraju, wielkości turbiny i konfiguracji lądowej w porównaniu z morską, ale wszystkie mieszczą się w zakresie około pięciu do 26 gramów ekwiwalentu CO2 na kilowatogodzinę.
aby umieścić te liczby w kontekście, rozważ dwa główne źródła energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych: gaz ziemny i węgiel. Elektrownie spalające gaz ziemny odpowiadają za 437 do 758 gramów ekwiwalentu CO2 na kilowatogodzinę-znacznie więcej niż nawet najbardziej energochłonne turbiny wiatrowe wymienione powyżej. Elektrownie węglowe radzą sobie jeszcze gorzej w porównaniu z wiatrem, szacując od 675 do 1689 gramów CO2 na kilowatogodzinę, w zależności od konkretnej technologii.
istnieje kolejna zasadnicza różnica między paliwami kopalnymi a turbinami wiatrowymi. Elektrownia węglowa lub gaz ziemny spala paliwo — i uwalnia dwutlenek węgla-w każdej chwili, w której działa. Natomiast większość zanieczyszczeń węglowych generowanych podczas eksploatacji turbiny wiatrowej występuje podczas produkcji. Gdy turbina się podniesie i zacznie się obracać, generuje niemal zerowe zanieczyszczenie.
co więcej, turbiny wiatrowe często wypierają starsze, brudniejsze źródła, które dostarczają energię do sieci elektrycznej. Na przykład, po podłączeniu nowej farmy wiatrowej do sieci, operator sieci może być w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną bez uruchamiania wieloletniej, wysoce zanieczyszczającej elektrowni węglowej. Wynik? Czystsza, bardziej przyjazna dla klimatu sieć elektryczna.
w rzeczywistości możliwe jest obliczenie czasu „zwrotu” węgla dla turbiny wiatrowej: czas potrzebny turbinie do wytworzenia wystarczającej ilości czystej energii elektrycznej, aby zrekompensować zanieczyszczenie węglem generowane podczas produkcji. Jedno z badań określiło ten czas zwrotu na siedem miesięcy-nieźle, biorąc pod uwagę typową 20-25-letnią żywotność turbiny wiatrowej. Podsumowując: turbiny wiatrowe są dalekie od żartów. Jak na klimat, są zbyt dobre, by je przepuścić.
— Sara
P. S. Wielu z Was zastanawia się nad śladem węglowym innych technologii wytwarzania energii elektrycznej, takich jak panele słoneczne, energia jądrowa i hydroelektryczność. National Renewable Energy Laboratory ma wspaniałą, choć nieco przestarzałą stronę na ten temat, którą warto zbadać.
Dodano 1 Lipca 2021: Czytelnik Bill R. pisze: „jedną rzeczą, o której nie wspomniałeś, i prawdopodobnie jest to znaczące, jest to, że w miarę jak miks energetyczny przechyla się na korzyść energii odnawialnej w czasie, miks energetyczny używany do produkcji turbin wiatrowych (i ogniw fotowoltaicznych & paneli) również spowoduje zmniejszenie intensywności emisji dwutlenku węgla, co spowoduje jeszcze mniejszy ślad węglowy. Będą wyjątki — produkcja stali będzie prawdopodobnie nadal wymagać emisji dwutlenku węgla przez długi czas – ale wszystko inne w rurociągu produkcyjnym powinno zostać zmniejszone.”
masz pytanie dotyczące zmian klimatycznych? Wyślij do [email protected]. Pytania mogą być edytowane dla długości i jasności.
Tom Toro jest rysownikiem i pisarzem, który opublikował ponad 200 kreskówek w The New Yorker od 2010 roku.