EPFL研究人員開發(fā)了一種模擬器，可以計算30年以上風(fēng)電場的性能，同時考慮到保護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘男枰?。在羅馬尼亞喀爾巴阡山脈的一個地點進(jìn)行測試，該模擬器可應(yīng)用于瑞士汝拉地區(qū)，該地區(qū)景觀類似。
三個EPFL實驗室與羅馬尼亞布加勒斯特大學(xué)合作開發(fā)該模型。來自風(fēng)能工程和可再生能源實驗室(WIRE)，生態(tài)系統(tǒng)實驗室(ECOS)和地理信息系統(tǒng)實驗室(LASIG)的研究人員將他們的數(shù)據(jù)和模型與布加勒斯特大學(xué)景觀 - 領(lǐng)土 - 信息系統(tǒng)(CeLTIS)作為風(fēng)能開創(chuàng)性舉措的一部分。
他們的目的是為地方當(dāng)局提供一個模型，可以用它在特定的景觀中模擬長期的風(fēng)能潛力，同時考慮景觀及其生物多樣性的演變：該模型允許將角色農(nóng)用地的使用。這對于在可以幫助產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)的可耕地和牧場之間以及樹木往往會降低風(fēng)力農(nóng)場表現(xiàn)的天然林地之間找到適當(dāng)?shù)钠胶夂苤匾?/p>
這項研究是由瑞士國家科學(xué)基金會資助的WindLand項目的一部分，通過SCCER-FURIES，InnoSuisse和羅馬尼亞的科學(xué)合作伙伴關(guān)系。案例研究模擬了南喀爾巴阡山區(qū)土地使用政策對風(fēng)能潛力和生物多樣性的影響，盡管目前還沒有這樣的項目正在進(jìn)行。
對于有興趣建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場的當(dāng)局，該模型提供了可以生產(chǎn)多少風(fēng)能的數(shù)據(jù)，以及為保護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有跃坝^的多樣性。根據(jù)這項研究，如果周邊地區(qū)主要是林地，風(fēng)電場將只能生產(chǎn)其最大容量的60%，生物多樣性將溫和。另一方面，如果該地區(qū)完全清除了牧場和集約化農(nóng)業(yè)，風(fēng)電場將全面投產(chǎn)，但由于世俗的景觀，生物多樣性將大大減少。
當(dāng)農(nóng)地與森林之間達(dá)到平衡時，風(fēng)電場可保持70-80%的生產(chǎn)能力，由于景觀多樣，生境多樣，生物多樣性保持較高水平。這種多學(xué)科耦合模型的另一個優(yōu)點是它可以量化風(fēng)電場的整個使用壽命期間的能源產(chǎn)量。
喀爾巴阡山脈的地形和景觀與瑞士的汝拉地區(qū)相似，山脈從930米到1400米不等，周圍是森林，田野和牧場，以及孤立的樹木。該模型因此也可以在瑞士應(yīng)用。
“我們的研究結(jié)果表明，可以在生物多樣性和風(fēng)能生產(chǎn)之間達(dá)成妥協(xié)，試圖實現(xiàn)最大的能量輸出是一個錯誤，”WIRE實驗室的研究員兼研究的主要作者Jiannong Fang解釋說。與瑞士聯(lián)邦森林，雪地和景觀研究所(WSL)合作發(fā)表在六月號的“全面環(huán)境科學(xué)”雜志上。
經(jīng)過培訓(xùn)的物理學(xué)家，F(xiàn)ang學(xué)會了在ECOS和LASIG實驗室中講述他的生態(tài)和地理學(xué)同事的語言，以便將經(jīng)濟(jì)，農(nóng)學(xué)，社會，環(huán)境和地形數(shù)據(jù)整合到他的模型中。“多虧了那些實驗室的模型，我能夠提高我的風(fēng)能源預(yù)測，在長期內(nèi)擴(kuò)展，”方先生說。“我還能夠看到如何開發(fā)景觀和周圍的森林，以及這將如何影響風(fēng)能潛力。”
自共產(chǎn)主義倒臺以來，覆蓋喀爾巴阡山地區(qū)一半的大片樹林牧場被遺棄。這些地區(qū)曾經(jīng)是非常生物多樣性的，強(qiáng)風(fēng)會使它們成為風(fēng)電場的理想地點。但是今天森林正在奪回它的領(lǐng)土。EPFL開發(fā)的模擬器旨在確定如何有效利用地形風(fēng)能，同時保持該地區(qū)目前的生物多樣性。
Jiannong Fang正在進(jìn)一步磨練他的模型：“氣候變化可能會對我們的研究結(jié)果產(chǎn)生輕微的影響，例如，增加與濕度和植被變化相關(guān)的各種氣候情景將使我們模型的預(yù)測更加可靠，未來工作的主題。“
