風力エネルギーは、二酸化炭素（CO2）排出量の最低レベルを約束する最も急速に成長している再生可能エネルギー源 そこで私たちは尋ねなければなりませんでした：風力エネルギーの二酸化炭素排出量は何ですか？
風力エネルギーは、すべてのエネルギータイプの中で最も低い炭素排出量を持っています。 ライフサイクルベースでは、陸上風力は11、洋上風力は12グラムのCO2相当の電力を生産しています。 風力エネルギーは、気候変動との戦いに役立ち、様々な追加の環境上の利点を持っています。
風力エネルギーは、増え続ける総エネルギー消費量を構成し、様々な環境への影響を持っています。 風力エネルギーの全体的なカーボンフットプリント、ライフサイクル全体のカーボンフットプリント、および環境への影響について学びます。
風力エネルギーの定義はどのように
風は、地球の表面の不均一な加熱、地球の表面の不規則性、および地球の自転によって引き起こされる太陽エネル 風力エネルギーを利用するためには、風は電気を作成するために発電機を回す回転子のまわりでタービンブレードを回します。 風力エネルギーを経済的に利用するには、小型タービンでは9マイル/時（mph）または4メートル/秒（m/s）、ユーティリティ規模のタービンでは13mph（5.8m/s）の平均年間風速が必要である。
“風：ほぼ水平に動く空気の流れ、特に感じるのに十分な強さのもの”
Cambridge Dictionary
風力エネルギーには主に二つのタイプがあります:
- 陸上風力エネルギー：タービンは陸上に位置しています。 陸上タービンから消費者に電力を送信するために必要な建設、輸送、保守コスト、およびインフラストラクチャは低いです。 しかし、陸上の風速と方向が予測できないため、効率が低下する可能性があります。
世界最大の陸上風力発電所は、中国にある甘粛省風力発電所です。 それはまだ建設中であるが、複数の風力発電所にまたがる約7,000の風力タービンで構成され、計画容量は20（ギガワット）GW、現在の設置容量は8GWです。
- 洋上風力エネルギー: タービンは海または淡水に位置しています。 オフショアタービンから消費者に電力を送信するために必要な建設、輸送、維持費、およびインフラが高いです。 沖合いのタービンは国内のタービンよりかなり大きく、20%まで多くを要することができる。 風速および方向がより一定しているので、エネルギー生成のための潜在性は大いにより高いです。 騒音汚染、土地利用、および野生生物への影響の懸念は、陸上タービンと比較して最小限です。
世界最大の洋上風力発電所は、アイリッシュ海にあるWalney Extension wind farmです。 56平方マイル（149平方キロメートル）をカバーし、87の風力タービンは、電力の659メガワット（MW）の発電能力を持っています。 これはイギリスの600,000の家に動力を与える十分である。
米国だけでは、陸上と沖合の両方で57,000以上の風力タービンがあります。 それらは独立構造として存在するか、風力発電所を形成するために一緒にクラスタ化することができます。
風力タービンの二つのタイプは次のとおりです:
- 横軸風力タービン(HAWT):ブレードは地面に平行な横軸上に組み立てられます。 彼らは風を正面から受け取り、処理することしかできません。
- 縦の軸線の風力（VAWT）:刃は地面に垂直な縦の軸線で組み立てられます。 それらはそれらにより大きいエネルギー生成の潜在性を与えるあらゆる方向からの風を受け取り、処理してもいい。
小型の個々の風力タービンは、家庭や揚水場に電力を供給するのに十分な100キロワット（kW）までの電力を生成することができます。 より大きなタービンは、260フィート(80m)の高さの塔と130フィート(40m)の長さのブレードで構成されており、最大1.8MWの電力を発生させることができます。 最大の商用タービンは、780フィート(240m)の高さの塔と530フィート(162m)の長さのブレードで構成されており、4.8から9.5mwの電力を発生させることができます。
風力エネルギーのカーボンフットプリントとは何ですか
カーボンフットプリントは、人為的な地球規模の気候変動の影響を測定する方法の1つです。 それは主に消費に関連する温室効果ガス（GHG）排出量に焦点を当て、メタン（CH4）、亜酸化窒素、およびフロン（フロン）などの他の排出量が含まれています。
“カーボンフットプリント：特定の期間中に何か（人の活動や製品の製造や輸送など）によって排出される温室効果ガス、具体的には二酸化炭素の量”
Merriam Webster
基本的には、活動や組織によって排出される炭素の量です。 これには、直接燃焼する燃料からのGHG排出量が含まれます（例： 当社が使用する製品（発電所、工場、埋立地など）を製造することによる温室効果ガス排出量。
風力エネルギーの全体的なカーボンフットプリントは何ですか
ライフサイクルベースでは、陸上風力エネルギーは11を放出し、洋上風力エネルギーは12グラムのCO2当量を放出しますkWhあたりの発電量は、すべての燃料タイプの中で最も低い。
風力エネルギーの世界的な設備容量は75倍に増加し、1997年から2018年にかけて7.5GWから564GW以上に増加しました。 当時の世界のすべての風力タービンは、世界の電力需要の6％以上をカバーしていました。 風力発電の市場は2019年だけで10％以上成長し、世界のリーダーである中国と米国が道を切り開いています。
世界最大の風力エネルギー生産国（年間量）は次のとおりです:
- 中国–221GW
- 米国–96.4GW
- ドイツ–59.3GW
- インド–35GW
- スペイン–23GW
- イギリス–20.7GW
風力エネルギーは最も安価で最速-再生可能エネルギー技術の成長低炭素排出プロファイルでは、その炭素排出量が何であり、その炭素排出量が地球規模の気候変動プロセスにどのように影響するかを理解することが重要です。
風力エネルギーの二酸化炭素排出量を理解するためには、そのライフサイクルと各段階の二酸化炭素排出量を評価する必要があります。 このライフサイクルアセスメント（LCA）は、製品や材料の環境への影響を評価する方法です。 長年にわたり、企業は戦略的にlcaを使用して、より持続可能な製品を研究し、作成してきました。 それでは、風力エネルギーのLCAを見てみましょう！
| 風力エネルギーのライフサイクルステージ | 各ステージのカーボンフットプリント |
| 風力エネルギーの構築 | 風力発電所の建設によるCO2排出量と電力供給メカニズム |
| 風力エネルギーの運用 | CO2排出量や廃棄物の少ない-ない |
| 風力エネルギーの建物バック | 風力タービンの廃炉と土地の修復によるCO2排出量 |
風力エネルギーの総二酸化炭素排出量 建物からの二酸化炭素排出量+運転からの二酸化炭素排出量+建物からの二酸化炭素排出量に等しくなります。
建物の風力エネルギーのカーボンフットプリントは何ですか
この段階でのCO2排出量は、風力発電所と電力供給メカニズムの建設時に発生します。
風力発電所を建設するためには多くの部品が必要であり、これらの部品を建設するにはCO2を排出する機械が必要です。 電力を消費者に供給するために必要な送電線、変圧器、変電所だけでなく、タービンの塔、回転子、ナセル、発電機、基礎はすべて炭素排出量を持っています。
風力発電の二酸化炭素排出量は何ですか
個々の風力タービンは、運動エネルギーを電気に変えるために回転翼からの空力力を使用します。 タービン（風力発電所）のクラスターは、大量の電力を生成するために一緒に動作します。
風力エネルギーは次のように動作します:
- 風がタービン翼を横切って流れ、翼の両側を横切って空気圧に差を生じさせる
- これに応じてブレードが回転し、ロータが回転します
- ローターを回転させて発電機に電力を供給し、電気を作り出す
風力発電所は、一つの場所に多くの個々のタービンで構成されています。 タービンは、それが送電線によって消費者に送信される変電所に輸送される電気を生成します。 変圧器は電気を受け取り、消費者に供給する前に必要に応じて電圧を増減します。
風力エネルギーの運用に伴うCO2排出量や廃棄物は非常に少なく、この段階の二酸化炭素排出量は非常に低くなっています。 この段階でのCO2排出量は、発電所の機械設備（タービン、発電機、変電所、変圧器など）の運転に関連しています。
ビルバック風力エネルギーのカーボンフットプリントは何ですか
ビルバック風力エネルギーは、建設機械を利用して風力タービンを廃止し、土地を元の形
風力タービンは6ヶ月ごとに定期的なメンテナンスを必要とし、平均寿命は約20年です。 風力タービン自体は貴重な資源源です。 タワー、基礎、発電機および変速機はコンクリート、鋼鉄および鋳鉄から成っているので普通リサイクルされる。 風力タービンのブレードは、複合材料で作られているため、廃棄することがより困難です。 セメントの共同処理は刃の無駄を扱うために最も頻繁に使用されます。
気候変動との闘いにおいて風力エネルギーはどのような役割を果たすのか
化石燃料の燃焼は大気中のCO2レベルの主な要因です。 気候変動は、CO2やその他の大気汚染物質が大気中の太陽光や太陽放射を吸収し、熱を閉じ込め、惑星の絶縁体として作用するときに発生します。 産業革命以来、地球の温度は摂氏1度（C）、または華氏2度（F）よりも少し上昇しています。 現在の世界の年間気温上昇は、10年ごとに0.18Cまたは0.32Fです。
化石燃料エネルギーの代わりに風力エネルギーを使用することで、気候変動による以下の悪影響を緩和することができます:
- 気温の上昇：地球の大気は1.5℃を1880年以来温めています。 これは多くのようには思えないかもしれませんが、これらの度は地域や季節の極端な気温を作り、海氷を減らし、降雨と干ばつの重症度を高め、植物や動物の生息地の範囲を変えます。
- 海面上昇：世界の海面は、海岸線に沿って住んでいる人々を置き換え、沿岸の生息地を破壊し、約8-9インチ1880年以来増加しています。 道路、橋、地下鉄、水供給、石油およびガス井、発電所、下水処理場、および埋立地は、海面上昇が未チェックになった場合、危険にさらされています。
- 海氷の融解：1979年以来、北極海の氷は30％減少しています。 海氷は、太陽の光を宇宙に反射させ、動物種の生息地を提供することによって、地球の気候を調節する上で大きな役割を果たしています。 地球上のすべての氷河が溶けた場合、海面は約70フィート上昇し、地球上のすべての沿岸都市を効果的に浸水させます。
- 降水パターンの変化：極端な気象イベント（例えば、ハリケーン、洪水、干ばつ）は、より一般的で、より激しくなってきています。 嵐の影響を受けた地域は降水量と洪水の増加を経験し、嵐の線路から遠くに位置する地域は降水量と干ばつの減少を経験するでしょう。
- 海洋酸性化：海洋は大気中に放出されるCO2の30％を吸収し、海洋のpHを低下させる（酸性度を増加させる）。 過去200年間で、海洋のpHは0.1pH単位減少しており、これは酸性度の30％増加につながります。 この急速な酸性化に適応することができない水生生物は死ぬでしょう。 これの主な例は、サンゴが温度、光、または栄養素の変化の結果として組織に生息する藻類（褐虫藻）を排出するサンゴの白化です。
専門家は、海面上昇、酸性化した海洋、生物多様性の喪失、より頻繁で厳しい気象事象、および高温によるその他の環境災害に悩まされている未来を避
CO2排出量を削減すればするほど、温度上昇、海面上昇、氷解、海洋酸性化の速度が遅くなります。 これらの速度が遅くなると、地球の生物多様性は温度やpHの変化に適応するのに苦労する必要はありません。 沿岸地域の洪水のために人々が避難することはありません。 そして、氷山は気候規制を提供し続けます。
風力エネルギーがどのように環境に優しいか
風力エネルギーの環境への影響は、風力発電所が建設されている場所に大きく依存します。
“環境に優しい: （プロダクトの）環境に害を与えない。”
Cambridge Dictionary
全体として、風力エネルギーは温室効果ガスを排出しないため持続可能であり、土地利用、野生生物への影響、公衆衛生上の懸念は、風力発電所の適切な計画と立地によって緩和することができる。
風力エネルギーの環境上の利点は何ですか
風力エネルギーが環境に利益をもたらす方法は次のとおりです:
- 空気の質を保護する：材料を燃焼させるのではなく、風力タービンは風の運動エネルギーを利用して電気を生成します。 タービンは温室効果ガスを生成せず、二酸化硫黄や窒素酸化物を放出しません。
- いくつかの廃棄物：風力発電所は、測定可能な固形廃棄物の副産物を作成しません。
- 気候変動の緩和：風力エネルギーの平均ライフサイクルCO2相当排出量は、それぞれkWh当たりのCO2相当量の820gに対して、石炭、11のco2（陸上）および12gのCO2（オフショア）相当量のkWhよりもはるかに少ない。 このCO2排出量の削減は、気温の上昇、海面上昇、海氷の融解、降水パターンの変化、海洋酸性化など、地球規模の気候変動の影響を減少させます。
- エネルギーの独立性：外国の援助なしに米国で私たち自身の電気を生産できることは、私たちがより自給自足になるための重要なステップです。 ジョージ-W-ブッシュ元大統領は、米国を減らすために2007年のエネルギー独立と安全保障法に署名した。 石油への依存、再生可能な燃料の生産を拡大する（そして地球規模の気候変動に直面する）。
- 雇用機会：Windは2019年に米国だけで約7,000人の雇用を支援しました。 そして、この数は、次の10年間の仕事の見通しが61％であり、再生可能エネルギー部門が2019年に全世界で1150万人を雇用しているため、増加している可能性が 再生可能エネルギーの仕事は、再生可能エネルギーが私たちの環境にとってどれほど有益であるかを認識し始めるにつれて増加し続けています。
そのライフサイクルを通じて、風力エネルギーは0を生成します。石炭よりも電気の単位当たりのCO2排出量の02％が生成します。 そして操作の3から6か月後に、風力は効果的に平均が寿命の残りの間事実上カーボンなしで作動できる構造からのすべての放出を相殺した。 また、雇用を創出し、エネルギーの独立性を促進し、環境に優しいエネルギー源にしています。
風力エネルギーの環境的欠点は何か
風力エネルギーに関連する三つの主な懸念は、土地利用、野生生物への影響、および公衆衛生です。
- 土地利用: 風力発電所はかなりの量の土地を占めていますが、タービンの間とその周辺の領域は、家畜の放牧、農業、高速道路、ハイキングコースに使用できます。 タービンが建設されるときに乱される土地の量は最小限であり、土地への影響をさらに減らすために放棄された土地に配置することができます。
- 野生生物への影響：タービンブレードは大きく、鳥やコウモリなどの野生生物の飛行に脅威を与えます。 これは事実ですが、脅威は非常に最小限です。 広範な研究と技術の進歩により、タービンによる野生生物の死が減少しました。 例えば、コウモリはこれらの速度で最も活発であるため、風速が低いときにタービンは動かないままに保たれます。
- 公衆衛生：タービンは、住宅地の近くに建設されたときに機械的および空力的騒音汚染を引き起こす可能性があります。 遠隔地や放棄された土地に風力発電所を設置すると、この影響を減らすことができます。
風力発電所の適切な計画と立地は、これらの環境上の欠点を緩和するのに役立ちます。
最終的な考え
風力エネルギーは、建物、運営、および建物のバックフェーズ全体で低炭素フットプリントを持つ環境に優しいエネルギー源です。 雇用を創出し、エネルギーの独立性を促進しながら、すべてのエネルギータイプの中で最も低いCO2排出量を生成します。 野生生物への影響、土地利用、騒音公害などの環境問題は、すべて風力発電所の適切な立地によって緩和することができます。 私たちが再生可能エネルギーを動力とする未来に目を向けると、風力エネルギーは私たちの大気と地球の生物相の両方に利益をもたらす持続可能なエ
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Sources
- エネルギー効率オフィス&再生可能エネルギー：風力タービンはどのように機能しますか？
- 米国エネルギー情報局：風力発電の説明-風力発電が利用されている場所
- キウイエネルギー：陸上&洋上風力エネルギーの違い
- NSエネルギー：世界最大の陸上風力発電所の10をプロファイリング
- ナショナルジオグラフィック：風力エネルギー
- エネルギーを節約する未来: 水平軸と垂直軸の風力タービンの比較
- ブリタニカ:カーボンフットプリント
- 米国環境保護庁:登録制度
- 世界原子力協会:電気からの炭素排出量
- 国際2020年、経済刺激プログラムの中核となる再生可能エネルギー
- 私たちの世界のデータ：風力発電
- reve: 風力エネルギー容量のトップ10カ国
- Science Direct:ライフサイクルアセスメント(LCA)
- MIT SMR:ライフサイクル分析の戦略的持続可能性の使用
- 電気学界:風力タービン部品と機能
- エネルギー効率局&再生可能エネルギー:風力タービンの仕組み-テキストバージョン
- 米国環境保護庁:再生可能エネルギー:風力タービンの仕組み-テキストバージョン
- 米国環境保護庁:再生可能エネルギーエネルギーファクトシート–風力タービン
- windeurope:風力タービンが古くなるとどうなりますか？ 解体-廃炉のための新産業ガイダンス文書
- ゼネラル-エレクトリック:
- 懸念科学者連合:化石燃料の隠れたコスト
- 国家資源防衛評議会:地球温暖化101
- 国立野生生物連盟:気候変動
- 国立海洋大気局:気候変動–地球温度
- 国立海洋大気局:気候変動–地球温度
- 国立海洋大気局:気候変動–地球温度
- 国立海洋大気局:気候変動-地球温度
- 国立海洋大気局:気候変動-地球温度
- 国立海洋大気局:気候変動-地球温度
- 国立海洋大気局:気候変動-地球温度
- 世界の海面
- 米国地質調査所：すべての氷河が溶けた場合、海面はどのように変化するでしょうか？
- 米国航空宇宙局：気候変動は降水量にどのように影響しますか？
- 国立海洋大気庁：海洋酸性化
- 国立海洋サービス：サンゴの白化とは何ですか？
- 国連気候変動枠組条約：パリ協定
- エネルギー効率オフィス&再生可能エネルギー：風力エネルギーの利点と課題
- ホワイトハウスのアーカイブ: ファクトシート-Energy Independence and Security Act of2007
- United States Environmental Protection Agency:Summary of The Energy Independence and Security Act
- International Renewable Energy Agency:Renewable Energy Jobs Continue Growth to11.5Million Worldwide
- U.S.Bureau Of Labor Statistics:Wind Turbine Technicians–Occupational Outlook Handbook
- Union Of The Working Scientists:Wind Power
- エネルギー効率と再生可能エネルギーオフィス：環境への影響と風力プロジェクトの立地