Калифорния проведет испытания солнечных батарей над оросительными каналами для экономии воды и увеличения производства электроэнергии
ТЕРЛОК, Калифорния. Поскольку самая продолжительная засуха в истории наблюдений продолжает охватывать юго-запад, пилотный проект в пышной Центральной долине Калифорнии направлен на экономию воды и повышение энергоэффективности.
Ирригационный округ Терлок, Калифорнийский департамент водных ресурсов и университетские исследователи работают вместе, чтобы построить навесы из солнечных панелей над существующими каналами, чтобы проверить и изучить преимущества экономии энергии и воды.Этой осенью они начнут работу над проектом Nexus, который сосредоточен на трех участках 250-мильных каналов округа.
В округе говорят, что вода из канала должна охлаждать солнечные батареи, повышая их эффективность, а навесы будут затенять воду и защищать ее от ветра, уменьшая испарение и уменьшая рост в воде, который вредит качеству воды.
(Аудио Карен Маррокин/Cronkite News)
Но то, что работает в Центральной долине, непрактично в Аризоне, по словам экспертов по водным ресурсам в этом пустынном штате, которые говорят, что затраты будут слишком высокими, а экономия слишком низкой.
Ожидается, что пилотная программа Turlock будет завершена в 2024 году. Но исследование, проведенное в 2021 году исследователями системы Калифорнийского университета, пришло к выводу, что если бы все 4000 миль ирригационных каналов Калифорнии были снабжены солнечными навесами, 63 миллиарда галлонов воды можно было бы ежегодно спасать от испарения. .
В дополнение к экономии воды, говорит Брэнди МакКуин, научный сотрудник Калифорнийского университета в Санта-Круз и один из авторов исследования, панели также должны увеличить производство электроэнергии, возможно, увеличив его на 3%.
«У солнечных панелей есть тепловой порог — если они становятся слишком горячими, их производительность снижается», — сказала она. «Поскольку вода нагревается медленнее, чем земля, по нашим оценкам, эффективность использования электроэнергии солнечными панелями может повыситься».
Использование существующих каналов ирригационного округа Терлок вместо покупки земли и рытья новых каналов имеет как финансовые, так и экологические преимущества.
«Используя уже нарушенные земли, — сказал МакКуин, — мы можем избежать утраты, деградации и фрагментации среды обитания. Таким образом, использование этого подхода дает огромные преимущества для биоразнообразия, в отличие от захвата больших участков пустыни».
Джош Веймер, менеджер по внешним связям ирригационного округа, сказал, что, поскольку стоимость земли в Калифорнии высока, покупка новой земли увеличила бы стоимость проекта.
Project Nexus — это первый проект солнечных каналов в США, но Индия была первой, кто экспериментировал с такими панелями. С 2015 года, когда панели были впервые широко использованы в районе Вадодара штата Гуджарат, Индия расширила свои солнечные каналы, включив в них 100-мегаваттный проект в бассейне реки Нармада, впадающей в Аравийское море на западном побережье страны. .
МакКуин сказал, что калифорнийский проект имеет аналогичные амбиции, однако исследовательская группа Калифорнийского университета будет использовать несколько иной дизайн.
«Мы думаем о том, чтобы действительно оптимизировать конструкцию солнечного навеса, чтобы он стал легче и эффективнее», — сказала она.
Связанная история
Хотя калифорнийские исследователи с оптимизмом смотрят на возможности проекта на юго-западе, географические проблемы и высокие затраты на техническое обслуживание в Аризоне и других штатах перевешивают преимущества солнечных батарей по сравнению с каналами, по словам Даррина Франкома, помощника генерального директора по эксплуатации, техническому обслуживанию и проектированию. Проект Центральной Аризоны, по которому вода из реки Колорадо доставляется в некоторые части штата.
По его словам, расположение каналов CAP является частью сложности установки солнечных навесов.
«Большая часть канала Central Arizona Project находится в очень сельской местности, а также в некоторых районах, где на 50 или 100 миль вокруг него ничего нет», — сказал Франком. «Это настоящая проблема для солнечной системы, потому что вы должны иметь возможность подключить ее к системе передачи (энергии), а проекты передачи очень дороги».
Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус говорят, что основным преимуществом каналов, покрытых солнцем, является уменьшение испарения; По оценкам Francom, система CAP ежегодно теряет около 2% воды из-за испарения.
«Дополнительная стоимость солнечной энергии по каналу не компенсируется экономией воды», — сказал он. «Наша вода, сэкономленная с финансовой точки зрения, немного меньше, чем затраты на солнечную энергию».
Строительство канала Центральной Аризоны протяженностью 336 миль, обеспечивающего водой 80% населения штата, было завершено в 1993 году и обошлось в 4 миллиарда долларов. Исследование Бюро мелиорации показало, что размещение фотоэлектрических панелей над каналом обойдется примерно на 24% дороже, чем размещение панелей рядом с каналами.
Тем не менее, Веймер считает, что проект Turlock Irrigation District продемонстрирует потенциал использования солнечных батарей на каналах в Калифорнии и за ее пределами.
«Из-за того, насколько мала пилотная программа, мы не ожидаем, что экономия на испарении действительно будет чем-то, что мы увидим в TID с этой пилотной программой», — сказал Веймер. «Но мы надеемся, что данные, которые смогут получить исследователи, докажут возможности масштабируемости».
