大規模な太陽光および風力システムは、温室効果ガスを節約するだけでなく、周囲の気候に直接的な影響を与えます。研究者らは現在、これがサハラとサヘル地帯にどのような影響を与えるかを大規模なシミュレーションで調査している。驚くべき結果: これらの乾燥地域は、実際に大規模な太陽光発電所や風力発電所の設置から恩恵を受ける可能性があります。なぜなら、彼らの地域では目に見えてより多くの雨が降り、その結果植物の成長も増えるからです。これは地域住民にとってもメリットとなるでしょう。
ほぼ 10 年前、Desertec プロジェクトは物議を醸し、激しい議論を巻き起こしました。この野心的な計画の目的は、ヨーロッパで必要な電力の大部分を、砂漠にある数十の大規模な太陽光発電システムを通じてサハラ砂漠で生産することでした。 Desertec イニシアチブは、2050 年までに北アフリカと中東のさまざまな国に最大 50 か所の太陽熱発電所を建設したいと考えていました。それぞれが50から200メガワットの出力を備え、アフリカとヨーロッパの新しいスーパーグリッドに電力を供給する必要がある。利点は明白であるように見えました。砂漠にはほとんど人が住んでいないため、十分なスペースが存在します。さらに、一年中太陽が降り注ぎ、ヨーロッパや中東の電力消費者までの距離はそれほど長くありません。しかしその間、北アフリカではいくつかの新しい太陽光発電システムが建設中であるにもかかわらず、これらの野心的な計画については何も聞かれていません。
気候への影響を調査
興味深いことに、イリノイ大学のヤン・リーと彼の同僚は現在、このアイデアの変形を採用しています。彼らは、サハラ砂漠の広大な地域が風力発電と太陽エネルギーに利用された場合、気候にどのような影響を与えるかを調査しました。 「これまでのモデル研究では、大規模な風力発電所や太陽光発電所が大陸規模で気候に重大な影響を与える可能性があることが示されています」とリー氏は説明する。農場は夜もそれほど冷えません。風も遅くなりました。太陽系は、地表面のアルベド (反射率) を低下させるため、加熱効果が生じる可能性があります。
研究では、研究者らはモデルシミュレーションを使用して、サハラ砂漠とサヘル地域に風力発電システムと太陽光発電システムが大規模に設置された場合に、その地域の気温、風、降水量がどのように変化するかどうか、またどのように変化するかを調べた。彼らは初めて、地域の気候変動がその地域の植生にどのような影響を与えるか、そしてそれが気候にどのようなフィードバックを与えるかをシミュレーションで考慮しました。 「私たちがシミュレーションした風力発電システムと太陽光発電システムは、約 900 万平方キロメートルをカバーし、79 テラワットの電力を生成します。これは現在世界中で必要とされている量をはるかに超えています」とリー氏は言います。
雨が増えると植物が成長する
評価の結果、驚くべきことが明らかになった。サハラ砂漠、特にサヘル地帯は実際に風力と太陽システムの気候への影響から恩恵を受ける可能性がある。研究者らが報告しているように、これらの再生可能エネルギーによる発電は風や気温だけでなく、降水量も変化させるからである。風力タービンの周囲の地域では、サハラ砂漠の降雨量が1日あたり最大0.25ミリメートル増加し、サヘル地域ではさらに1日あたり1.12ミリメートル増加しました。 「サハラ砂漠では、これはシステムを使用しない制御運転と比較して、降雨量の2倍に相当します。」とリー氏は説明します。この影響の理由は、風力発電所による風速の低下と、その結果として生じる気圧の上昇です。違い。しかし、サハラ砂漠の仮想ソーラーパークでは、アルベドの増加とその結果としての暖かい空気の上昇の増加が気候への影響にとって極めて重要でした。その結果、シミュレーションが示したように、降水量は 1 日あたり 0.13 ミリメートル増加し、サヘル地域ではこの影響は 1 日あたり 0.57 ミリメートルにまで増加しました。
総合すると、サハラ砂漠とサヘル地域の大規模な太陽光発電システムと風力発電システムによって、これらの乾燥地域に雨が降る可能性があります。これは、まばらな植生にプラスの影響を与えるでしょう。「降雨量の増加は、植生範囲の増加につながり、それがプラスのフィードバックを生み出します」とリー氏は言います。なぜなら、より多くの植物が生育する場所では、蒸発によってより多くの水分が大気中に入るからです。 -そしてそれがさらに雨をもたらします。全体として、これらのメカニズムにより、サヘル地域の降水量は年間 200 ～ 500 ミリメートル増加する可能性があります。 「これは環境、生態系、社会に重大な影響を与えるには十分だ」と研究者らは述べている。 「私たちの例は、風力と太陽エネルギーが化石燃料からの温室効果ガスの排出を回避するだけでなく、気候にプラスの効果をもたらす可能性があることを明らかにしています。
しかし、サハラ砂漠にこれほど多くの風力発電施設や太陽光発電施設を設置することは、あまり現実的とは思えません。ハンブルクのマックス・プランク気象研究所のマーティン・クラウセン氏も次のように見ています。しかし、サハラ砂漠に大規模な風力発電所や太陽光発電所を設置することは現実的でしょうか?たとえば、今もサハラ砂漠に住んでいるトゥアレグ族は、このことについて何と言うでしょうか？人口が大幅に増加し、紛争の可能性が非常に高い世界で最も貧しい地域の一つであるサヘルでは何が起こるでしょうか？」とクラウセン氏はコメントで尋ねた。野心的な Desertec プロジェクトでさえ、現在シミュレーションされている規模での計画を開始することさえなく、失敗しました。
出典: Yan Li (イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校) 他、サイエンス、 doi: 10.1126/science.aar5629
