新分析显示加利福尼亚州“太阳能运河”的潜力 - 推进可再生能源和水资源保护

UC Santa Cruz研究人员与UC水和UC Merced的塞拉尼达研究所合作发表了一项新的研究 - 建议覆盖加州的6,350公里网络的公共水输送运河与太阳能电池板可能是推进可再生能源的经济上可行的手段和节水。

随着气候变化增加了许多地区干旱的风险，“太阳能运河”的概念一直在世界各地的势头。太阳能电池板可以通过蒸发来防止防水损失，并且某些类型的太阳能电池板也在运河上工作，因为冷却器环境使它们免于过热。

印度的试点项目已经证明了几种设计的技术可行性，但没有尚未在规模部署。加州的运河网络是世界上最大的水运输系统，国家面临干旱的未来和快速的时间表，用于转换到可再生能源。太阳能运河可以针对这一挑战，但在加利福尼亚州的实施情况下，案件需要首先量化潜在的益处。因此，在自然可持续发展发表的论文中，研究人员正常。

虽然覆盖运河与太阳能电池板覆盖运河是有道理的，因为可再生能源和节能是双赢的，但魔鬼是详细的，“新的研究领先作者和UC Santa Cruz博士后研究人员的环境学习。“一个关键的问题是跨越运河的基础设施是否是持久的。”

运河跨越太阳能电池板通常由钢桁架或悬架电缆支撑，这两者都比传统的地板太阳能电池板的传统支持结构更昂贵。但麦基林领导了技术经济分析，显示了太阳能运河的好处如何组合以超过电缆支持的安装的增加的成本。事实上，电缆支撑的太阳能运河显示出20-50％的净目前价值，表明投资更加财务回报。

除了益处，如太阳能电池板性能和蒸发节省增加，太阳能电池板的阴影有助于控制水生杂草的生长，这是一种昂贵的运河维护问题。将太阳能电池板放置在现有的管网站上也可以避免与土地使用相关的成本。现在，新论文提供了对这些福利的更具体的评估，研究团队的成员希望这可能导致加利福尼亚太阳能运河的未来现场实验。

“这项研究是鼓励投资在拯救水的同时鼓励投资的一个非常重要的一步，同时拯救水，”塞拉尼达研究所的前任主任UC Merced教授，罗杰包，以及UC水的董事。

BALES是在2016年开始的原始组的一部分，当时旧金山的社会影响机构公民集团与UC太阳能和UC水合作开发概念。从那里，研究成长为UC Merced和UC Santa Cruz之间的合作。

领导作者Brandi Mckuin在完成博士时开始在项目上工作。在默塞德，然后在高级作者和UCSC的帮助下继续帮助，斯蒂芬R. Gliessman总统椅在水资源和食品系统中的斯蒂芬R. Gliessman总统举办椅子以及梅德德移植。UC梅瑞教授Joshua Viers和研究员Tapan Tathak在该项目中建议，研究生Andrew Zumkehr和Jenny TA有助于分析。

Zumkehr使用来自卫星，气候模型和自动化气象站的数据来实现复杂的水文分析，并在状态下的运河部位的蒸发速率，有来自太阳能电池板的阴影。然后，麦基林在评估中使用了这些信息，以计算蒸发降低的财务益处。

最终，这是许多综合效益的成本节约，使太阳能运河在财务上可行，而不是单独蒸发降低的益处。但该研究还指出，从部署太阳能运河的益处可能会超越立即财务影响。例如，加州中央山谷太阳能运河生产的每一个太阳能的兆瓦有可能取代15-20柴油动力灌溉泵，帮助减少一个地区的污染，其中一些国家最严重的空气质量。

和高级作者Elliott Campbell表示，本文确定的广泛福利本身就是弘扬的重要课程。他认为该研究结果不仅是对太阳能运河的评估，而且还可以清楚地说明迫切的全球问题等互连，如空气质量，能源和水资源。

“我们在这里看到的东西实际上是一些令人惊讶的好处，当你将水和能量带到一起时，”坎贝尔说。“有时它导致我们如何过渡到更好的方式，以更好地制作能源和节能。”

参考：通过Brandi Mckuin，安德鲁·Zumkehr，Jenny Ta，Roger Bales，Joshua H.Viers，Tapan Rathak和J. Elliott Campbell，自然可持续性，自然可持续发展，自然可持续性，自然可持续性，jre
Zumkehr，珍妮·Zumkehr覆盖运河10.1038 / s41893-021-00693-8