EPFL研究人員開發(fā)了一種模擬器，可以計算30年以上風電場的性能，同時考慮到保護當?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合作開發(fā)該模型。來自風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景觀 - 領(lǐng)土 - 信息系統(tǒng)(CeLTIS)作為風能開創(chuàng)性舉措的一部分。
他們的目的是為地方當局提供一個模型，可以用它在特定的景觀中模擬長期的風能潛力，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)生強風的可耕地和牧場之間以及樹木往往會降低風力農(nóng)場表現(xiàn)的天然林地之間找到適當?shù)钠胶夂苤匾?/p>
這項研究是由瑞士國家科學基金會資助的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行。
對于有興趣建設(shè)風力發(fā)電場的當局，該模型提供了可以生產(chǎn)多少風能的數(shù)據(jù)，以及為保護當?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。
當農(nóng)地與森林之間達到平衡時，風電場可保持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。這種多學科耦合模型的另一個優(yōu)點是它可以量化風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能生產(chǎn)之間達成妥協(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”雜志上。
經(jīng)過培訓的物理學家，F(xiàn)ang學會了在ECOS和LASIG實驗室中講述他的生態(tài)和地理學同事的語言，以便將經(jīng)濟，農(nóng)學，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，我能夠提高我的風能源預測，在長期內(nèi)擴展，”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，強風會使它們成為風電場的理想地點。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能，同時保持該地區(qū)目前的生物多樣性。
Jiannong Fang正在進一步磨練他的模型：“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測更加可靠，未來工作的主題。“
