如今，風力發電提供了越來越多的廉價可再生能源，并已經取得了顯著的成功。但是這種趨勢能否持續幾十年，以供應越來越多的可再生能源？來自德國耶拿的馬克斯普朗克生物地球化學研究所的科學家發布的一項新研究表明，人們將會降低大規模使用風能的預期。

　　小型風力發電場

那么最多可以產生多少風能？當人們需要越來越多的渦輪機產生更多可再生能源時，渦輪機的效率如何？這些問題在在美國國家科學院院學報發表的一項研究中得到了解決。每個渦輪機從風中移除能量，使得許多在大規模運行的渦輪機應該降低大氣流的風速。對于許多渦輪機來說，這種效應延伸到每個渦輪機后面的即刻尾流，并且導致風速的降低。這種風速降低卻減少了每個渦輪機可以從風中提取的能量。

報告的作者解釋了這種減速效應。他指出，通過對當地的風速觀測以及對于小型風電場的風能的估計，發現了其能源與氣候模型的大規模估計要低得多。這個研究報告的第一作者里伊·米勒博士解釋說：“人們不應該假設一個地區的許多風力發電機的風速保持不變，氣候模式中的恒定風速可能并不現實，而氣候模型可以模擬許多風力渦輪機對風速的影響，而觀測卻能精確獲知它們的效果。風速的降低將大大降低渦輪發電的效率。通過計算，當在給定區域中使用風能處于其最大值時，在存在許多其它渦輪機的情況下，與單獨的渦輪機將產生的電力相比，這些大量部署的每個渦輪機所產生的電力約為前者的20％。”

研究人員采用了氣候研究中常用的全球氣候模式。他們在全球各大洲測試了不同風能用途的情景，以了解最多能產生多少風能。他們確定在陸地上每平方米土地表面生產超過1.0瓦的電力的潛力只有3％-4％，而通常情況生產的電力約為0.5瓦特每平方米。這些估計與以前的氣候模型研究相似，但是與觀測到的風速所估計相比約低10倍。這種強烈的差異解釋了氣候模型模擬中的風速大約減少了40-50％。由于風速不成比例地影響風力渦輪機的發電效率，較低的風速導致由氣候模型獲得風能潛力要低得多。

馬克斯普朗克生物地球化學研究所集團領導阿克勒·科雷頓博士承認，這些風能場景是假設的。然而，他認為這些結果與風能的擴張間距相關。他說，“我們發現當前陸地風電場上的風力渦輪機的間距不同，將有一些戲劇性的效果。”科雷頓計劃研究當前風力發電場的觀測結果，觀察是否具有這種效應。這種影響意味著為了保持當今的高渦輪機效率和有利的經濟性，風力渦輪機的未來安裝部署應當比現在的風力發電設備安裝間距要更大。