Ветроэнергетика – это доступный и возобновляемый источник энергии. Однако люди, принимающие решения, неохотно инвестируют в нее из-за мнения, что для необходимой инфраструктуры требуется много земли по сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе. Исследование, проведенное Университетом Макгилла и основанное на оценке землепользования, рисует совсем иную картину.

Неуместные предубеждения

Результаты научной работы показывают, что при проведении расчетов вся площадь ветряной электростанции обычно рассматривается как земля, отведенная под развитие ветроэнергетики. Однако необходимая инфраструктура (например, турбины и дороги) обычно использует только 5% отведенной территории, а остальная часть как правило применяется для других целей, например, для фермерства. Ученые также показали, что если турбины расположены в районах с существующими дорогами и инфраструктурой, например, на сельскохозяйственных землях, то они могут быть примерно в семь раз более эффективными, чем проекты, разрабатываемые с нуля.

"Землепользование ветряных электростанций часто рассматривается как одна из основных проблем развития ветроэнергетики, — объясняет старший автор исследования Сара Джордаан из Университета Макгилла. — Подсчитав площадь земли, используемой почти 16 000 ветряных турбин на западе США, мы обнаружили, что газовая генерация не дает реальных преимуществ с точки зрения меньшего землепользования, если учитывать всю инфраструктуру, включая колодцы, трубопроводы и дороги, связанные с цепочкой поставок топлива".

Новый подход

До сих пор было трудно получить четкую картину землепользования, связанного с ветроэнергетикой в ​​США. Более ранние исследования рассматривали инфраструктуру только в относительно небольших масштабах, что затрудняло экстраполяцию полученных результатов. Другие научные работы основывались на оценках всей ветряной электростанции, а не земель, непосредственно затронутых инфраструктурой.

В рамках своего исследования эксперты объединили информацию, собранную с помощью географических информационных систем, с моделями машинного обучения. Последние были разработаны с использованием почти 2000 изображений ветряных электростанций из американской части Western Interconnection (которая обеспечивает электроэнергией 14 штатов США, а также части Канады и Мексики). Таким образом исследователям удалось обучить модель анализу землепользования на ветряных электростанциях. В результате они оценили ряд факторов, которые напрямую влияют на почву, например, расположение и возраст турбин, а также существующие дороги.

"Разработанный нами метод потенциально можно использовать для будущих оценок различных энергетических технологий, будь то с точки зрения анализа воздействия на окружающую среду или планирования энергетических систем с нулевыми выбросами, — добавляет Джордаан. — Фактически, это создает основу для первых последовательных сравнений экологической устойчивости различных технологий в будущем".

Исследование опубликовано в журнале Environmental Science and Technology.