由煤和其它化石燃料，以更环保的基于风力的能量的开关也可以减轻CO2的排放量，从而减少污染。该报告作为封面故事出现在9月11日的“科学”杂志上。

“世界正在努力解决如何从富含碳的燃料转向无碳燃料的问题，”主要作者MichaelB.McElroy，哈佛大学工程与应用科学学院环境研究教授GilbertButler说。海域)。

中国已经成为仅次于美国在本国发电能力每年792.5亿瓦与预期未来每年10%的增长，现在是世界上最大的CO2排放国。因此，McElroy补充道，“全球真正的问题是：中国有哪些替代方案?”

虽然风力发电能源仅占中国当前总电力供应量的0.4%，但该国正在迅速成为世界上增长最快的风电市场，在现有风电场的装机容量方面仅落后于美国，德国和西班牙。

随着2005年“可再生能源法”的通过，中国可再生能源的发展，特别是风能的发展得到了重要的推动。法律为替代能源投资提供了有利的税收地位。中国政府还建立了特许权招标程序，以保证大型风电项目的合理回报。

“为了确定中国基于风能的可行性，我们建立了一个基于位置的经济模型，结合了投标过程，并根据地理位置计算了能源成本，”共同作者XiLu说，他是McElroy集团的研究生。海域。“使用相同的模型，我们还评估了可以在一定成本水平上实现的风能总潜力。”

具体而言，研究人员使用了美国宇航局戈达德地球观测数据同化系统(GEOS)的气象数据。此外，他们假设风能将来自一系列陆基1.5兆瓦涡轮机，这些涡轮机在非森林覆盖的无冰农村地区运行，坡度不超过20%。

“通过将大气科学的能力带入能源研究，我们能够在整个背景下观察风资源，”共同作者，SEAS的哈佛中国项目执行董事ChrisP.Nielsen解释说。

分析表明，运行在其额定容量的20%的风力涡轮机网络每年可能提供多达24.7千瓦时的电力，或者是中国当前消耗量的7倍多。研究人员还确定，单独的风能，每千瓦时约7.6美分，可以满足该国2030年预计的电力需求。

“风电场只需占用50万平方公里的土地面积，或约占德克萨斯州四分之三的土地面积。风力涡轮机的物理足迹将更小，从而使这些地区保持农业化，”陆说。

相比之下，为了满足未来20年使用化石燃料能源的日益增长的电力需求，中国将不得不建造能够产生相当于800千兆瓦电力的燃煤发电厂，从而可能增加3.5亿吨CO的2每年。使用更清洁的风能既可以满足未来的需求，即使只是用来补充现有的能源，也可以大大减少碳排放。

转向低碳能源未来需要中国在同样的二十年内投资约9000亿美元(按当前价格计算)。考虑到目前中国经济的规模，科学家们认为这是一项规模很大但并非不合理的投资。此外，无论能源如何，该国都需要建设和支持扩大的能源网络，以适应预期的电力需求增长。

“我们正在努力削减目前对中国新发电的定义需求，即每周大约一千兆瓦-或每年50千兆瓦，”麦克罗伊说。“中国每周都会引进几个煤电火力发电厂。通过宣传不同方式的机会，我们希望能产生积极的影响。”

在接下来的几个月里，研究人员计划在中国进行更密集的风力研究，利用25年的数据，对北亚地区的空间分辨率显着提高，以调查风的地理年度变化。用于评估中国的模型也可用于评估世界任何地方，陆上和海上的风电潜力，并可扩展到太阳能发电。

中国北京清华大学环境科学与工程系副教授王玉轩也为这项研究做出了贡献。该团队的研究得到了美国国家科学基金会(NSF)的资助。