NREL examina la naturaleza dinámica del despliegue eólico y el uso del suelo

NREL examina la naturaleza dinámica del despliegue eólico y el uso del suelo


NREL examina la naturaleza dinámica del despliegue eólico y el uso del suelo: la ciencia de datos geoespaciales identifica tendencias en los proyectos eólicos, el desarrollo tecnológico y el uso del suelo de EE. UU. para informar la innovación tecnológica y los despliegues futuros

Se espera que lograr los objetivos de descarbonización de EE. UU. requiera un despliegue rápido de energía eólica adicional. A medida que se despliega más viento, las consideraciones sociales y ambientales sobre el paisaje circundante se vuelven más importantes, pero la investigación sobre los impactos del uso de la tierra del despliegue del viento ha sido limitada.

A través de un análisis espacial integral de las turbinas eólicas de los EE. UU. construidas durante las últimas dos décadas, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) examinó la interfaz emergente entre el despliegue de la energía eólica y el medio ambiente, mejorando nuestra comprensión de cómo la evolución de la tecnología eólica y el diseño de turbinas están afectando el requisitos de uso de cambio de país.

«El impacto de la energía eólica en el paisaje es claro y muy matizado», dijo Dylan Harrison-Atlas, investigador de NREL y autor principal de un cartas de investigacion ambiental Artículo. «Nuestro análisis basado en datos puede proporcionar información para futuros diseños e implementaciones de turbinas y plantas, y ayudar a avanzar en los objetivos de conservación y descarbonización de la sociedad».

Una metodología estandarizada

Se han propuesto muchas métricas en los últimos años para cuantificar los impactos en el uso de la tierra de los proyectos eólicos, pero ninguna ha capturado la complejidad de las implementaciones en el mundo real.

NREL desarrolló un enfoque estandarizado mediante el análisis geoespacial de los sitios de turbinas para evaluar las interacciones con el paisaje circundante. El enfoque considera holísticamente las características de la huella geográfica para caracterizar la naturaleza de los impactos, la proximidad a las estructuras construidas y las turbinas eólicas vecinas, y considera el diseño de la turbina y las características del ciclo de vida para determinar los requisitos de la tierra y la intensidad del uso de la tierra.

«Es un enfoque flexible que podemos seguir utilizando para rastrear las interacciones dinámicas entre la energía eólica y el medio ambiente», dijo Harrison-Atlas.

NREL usó este enfoque para examinar el despliegue eólico de EE. UU. de 2000 a 2020 y resaltar las tendencias en el uso de la tierra que pueden ayudar a los investigadores, diseñadores de tecnología, administradores de uso de la tierra y formuladores de políticas a visualizar futuros sistemas de energía de vientos fuertes que cumplan con los objetivos ambientales, sociales y de energía limpia. .

Tendencias históricas en el uso del viento

NREL señala que la huella eólica total de EE. UU., o la tierra acumulada contenida dentro de los límites extremos de los parques eólicos contemporáneos de EE. UU., es del tamaño de New Hampshire y Vermont combinados. Sin embargo, se estima que solo una pequeña fracción de esta área (<1%-4%) está directamente afectada por la infraestructura física de energía eólica o está ocupada permanentemente.

La mayoría de las operaciones se encuentran en las regiones Centro Sur y Grandes Llanuras, seguidas por las regiones de los Grandes Lagos, el Pacífico, las Montañas y el Noreste. El suroeste y el sureste tienen menos implementaciones. La mayoría de los aerogeneradores están ubicados en terrenos privados, con menos del 2% de la capacidad eólica nacional instalada en terrenos públicos. Esto podría cambiar a medida que evolucionan las prioridades y políticas federales.

Desde el año 2000, la capacidad promedio de turbinas eólicas en todo el país aumentó de 12 a 180 megavatios, y el proyecto eólico promedio incluye 51 turbinas. La mayoría de estos proyectos suelen implementarse en clústeres, tanto a nivel local como regional.

Es importante destacar que NREL señala que aunque los proyectos eólicos requieren más terreno por megavatio de capacidad debido al despliegue de rotores más grandes, las mejoras de rendimiento no han resultado en un cambio en la cantidad de electricidad que pueden generar por unidad de área.

NREL señala que la energía eólica generalmente tiene poco impacto en el paisaje circundante, y la mayoría de los despliegues eólicos de EE. UU. ocurren en tierras de cultivo y en el bioma de pastizales templados. Además, las turbinas eólicas se desarrollan cada vez más en terrenos que ya se utilizan para otras formas de actividad humana. Sorprendentemente, la mayoría de las turbinas están ubicadas cerca de edificios: el 65% de todas las turbinas de EE. UU. se encuentran dentro de un kilómetro de una estructura. La distancia promedio entre las turbinas y las estructuras construidas sirve como indicador para comprender el peligro local de los proyectos eólicos. Usando este proxy, NREL encuentra que la exposición local a los proyectos eólicos varía en todo el país, pero generalmente es mayor en las regiones de los Grandes Lagos, las Grandes Llanuras y el Noreste.

ideas para el futuro

El uso continuo de la energía eólica en tierras de cultivo y en áreas con infraestructura existente podría minimizar los impactos adicionales en el paisaje, pero es probable que los ambiciosos objetivos de descarbonización de EE. UU. expandan la energía eólica a otros entornos ecológicos.

«Tenemos la responsabilidad de considerar los objetivos de conservación en las regiones donde se implementan estas tecnologías», dijo Anthony López, científico geoespacial de NREL y coautor del estudio. «Se vuelve aún más importante rastrear el uso de la tierra y diseñar turbinas eólicas para minimizar el impacto y garantizar un despliegue sostenible».

NREL señala que las innovaciones estratégicas en la tecnología y el diseño de turbinas serán importantes para la gestión sostenible de la energía eólica. Por ejemplo, innovaciones como el escalado de turbinas podrían ayudar a maximizar la densidad de energía con menos turbinas y menos capacidad requerida, incluso en lugares con recursos eólicos de calidad relativamente baja. NREL continuará rastreando la dinámica de despliegue del viento para monitorear los cambios en curso en el uso de la tierra.

Por Madeline Geocaris

Artículo cortesía del Laboratorio Nacional de Energías Renovables


 


 


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