南極にある米国の主要研究基地の年間平均気温華氏 0 度, しかし、多くの場合、はるかに低くなります。米国のマクマード基地の近くには、数基の風力タービンが十分な電力を供給できます。アメリカの100軒の家庭に電力を供給、火傷を避けてください120,000 ガロンを超えるディーゼル燃料毎年。
これは驚くことではありません。風力タービン、飛行機の翼から巧みにデザインされた、信頼性が高く、かつてないほど安価なエネルギーを提供します。致命的な大気汚染を排出するそして地球温暖化を引き起こす温室効果ガス大気中へ。このような高尚なタービンは、責任とはほど遠いテキサス州の悲惨なエネルギー崩壊よく予測された北極の大気の上昇この地域への進出（主にガス発電所の故障インフラも整っていない上に、脆弱なグリッド）。まだ、あまりにも無責任な報道不正確に「大規模なグリーンエネルギーの失敗」、特にテキサス州のせいだと非難した。13,000 基を超える風力タービン、歴史的な崩壊のために。
しかし、風力タービンの現実は、極寒の環境で定期的に稼働しており、極寒の冬の環境下でも動作するように耐候化することができます。だからこそ彼らは働くのですスウェーデンのような場所では、南極、アイオワ (40パーセント以上アイオワ州の電力の半分は風力によるものです）。時々、一部のタービン（特にテキサス州の多くのタービンのように風化していないタービン）は極度の氷雪条件下で一時的に停止し、原子力、太陽光、ガス、水力などの他のエネルギー源が不足分を補うことを目的としています。 。
そして、太陽光発電、原子力、水力発電と同様に、風力エネルギーも、より大きなエネルギー システム、つまり徐々に進化するシステムに重要な貢献をするものの 1 つです。より効率的に成長する、より信頼性の高い、そしてきれいです。確かに、今日の一部のタービンは風化されておらず、常に風が吹くとは限りませんが、それはよく知られています。それで大丈夫です。
「それは正常なことだ。私たちは太陽光と風力を全体的な電力供給の一部として考えてきた」と、風力タービンの運転と研究を行っているケースウェスタンリザーブ大学の五大湖エネルギー研究所のエグゼクティブディレクター、グラント・グッドリッチ氏は言う。
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寒い中での作業
風力エネルギーは米国で拡大し続けるだろう。それは、米国では金銭に関する交渉が行われているためです。風力タービンの価格が暴落した。さらに、風力エネルギーにはコストがかかりません。化石燃料を輸送するリスク何百マイルものパイプラインを通って、大規模な漏洩の現実的な可能性そして恐ろしい爆発。
「経済性はそこにある」とテキサス州のエネルギー研究機関ヒューストン先端研究センターのエネルギーディレクター、ギャビン・ディリンガム氏は強調した。太陽光と風力は多くの場合、天然ガスよりも安価であるとディリンガム氏は付け加えた。ディリンガム氏は、米国エネルギー省の南中央・アッパーウェスト熱電共同技術支援パートナーシップの責任者でもあり、この地域のエネルギー効率と回復力の向上に努めている。
極端な気象を考慮する場合、エンジニアリングも存在し、改善されています。にカナダのような寒い場所で動作する加熱は、モーターやギアなどのタービンの一部の重要なコンポーネントに適用できます。
マッシュ可能な光の速度
「寒冷地で風化した風力タービンはロケット科学ではありません」とコロンビア大学工学応用科学部機械工学教授のビジェイ・モディ氏は説明する。しかし、風化タービンのコストは増加し、おそらく新しいタービンの価格の 10% 未満であると同氏は述べた。また、凍結現象が発生すると、風力エネルギーの一部がタービンを暖めるために転用されます。
モディ首相は「凍結を防ぐ発熱体が作動すると、タービンの電気出力がわずかに低下する」と述べた。 「しかし、そうしなければ出力がまったくなくなる危険性があることを考慮すると、これはタービン出力のごくわずかな減少です。」
アイオワ州マーシャルタウンにある風力発電所。 クレジット: Getty Images / Timothy Fadek / Corbis
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しかし、今日のタービン技術革新の現在の分野は、単に寒さに対処する方法ではなく、(湿気が多く凍りつくような気象条件によって引き起こされる) 氷をどうするかということです。 「実際、温度はタービンの動作にとって重要な要素ではありません」とグッドリッチ氏は言う。 「問題はブレード上の氷の形成です。」ブレード上に氷が大量に蓄積すると、ブレードが重くなりすぎて生産的または安全に回転できなくなる可能性があります。
大型タービンブレード用の耐氷コーティングの開発が進行中です。重要な研究分野とアイオワ州立大学の航空機着氷物理学および防氷・除氷技術研究所所長のホイ・フー氏は説明する。コーティング（水滴をはじくことを目的とした化学物質で作られた）は、ブレードを加熱するのにエネルギーを必要としないため理想的だと胡氏は述べた。しかし、ブレードを暖めることも実行可能な選択肢かもしれません。スウェーデンの電力会社シェレフテオ クラフトは、ブレード上の炭素繊維層の加熱を開始しましたブレード内に暖かい空気を循環させます。
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もちろん、極度の高温の可能性に備えて耐候性を持たせる必要があるエネルギーインフラは風力タービンだけではありません。 2011 年に極寒の冬季によりテキサス州とニューメキシコ州で大規模な停電が発生した後、連邦エネルギー規制委員会が推奨ガスプラント、ガスパイプライン、風力タービン、送電線などのテキサス州の電力インフラを、パイプの断熱などによって冬に備えたものにしている。そんなことは起こらなかった。その結果、寒冷気候（テキサス州）来るのを知っていた) グリッドの広い範囲が崩壊しただけです。悲惨と死が続いた。
ヒューストン先端研究センターのディリンガム氏は、「州がインフラを風化させるための適切な措置を講じなかったため、インフラ全体が破壊された」と述べ、ガス工場の停止がテキサス州の送電網障害の最大の要因だったと指摘した。
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今後 10 年、そしてそれ以降、風力発電は次のような能力によって強化されるでしょう。店バッテリー内の余分なエネルギー。これにより、たとえば一部のタービンの生産性が低下する可能性がある場合に、より信頼性の高い再生可能エネルギーが提供されます。 「私たちは貯蔵を念頭に置いて（風力発電所を）建設する必要がある」とグッドリッチ氏は語った。バッテリー貯蔵コストは 2015 年から 2018 年の間に 70% 近く下落しました。米国エネルギー情報局によると。
風力エネルギーは全国的に増加する見通しであるため、モディ首相は、より多くの風力タービンの耐候性化を検討することが賢明であると強調する。風は自由であり、気流からエネルギーを巧みに利用する私たちの能力は、今でも機械エンジニアを驚かせています。
モディ首相は「２１世紀の現代の風力タービンは独創的な技術だ」と述べた。