Kaliforniya kanallarının üzerine güneş panelleri kurmak su, toprak, hava ve iklim getirileri sağlayabilir.

0
20

Suyu Sierra Nevada’dan 400 milden fazla güneye taşıyan California Su Kemeri, Güney Kaliforniya’ya Kern ve Los Angeles ilçelerinin sınırından girerken ikiye ayrılıyor. Kredi bilgileri: California DWR

Batı ABD’de iklim değişikliği ve su kıtlığı ön planda ve merkezde Bölgenin iklimi ısınıyor, çok yıllık şiddetli bir kuraklık sürüyor ve birçok yerde yeraltı suyu kaynakları aşırı pompalanıyor.

Batılı devletler, bu streslere uyum sağlamak ve geleceğe hazırlanmak için birçok strateji izliyor. Bunlar, yenilenebilir enerji gelişimini teşvik etmeye, suyu korumaya ve doğal ve işleyen alanları daha sürdürülebilir bir şekilde yönetmeye yönelik önlemleri içerir.

İklim açısından akıllı çözümler üzerinde çalışan mühendisler olarak, Kaliforniya’da “güneş kanalı çözümü” dediğimiz şeyle hem su hem de iklim için kolay bir kazan-kazan bulduk. Yaklaşık 4.000 mil uzunluğundaki kanal, suyu eyalet genelinde yaklaşık 35 milyon Kaliforniyalıya ve 5,7 milyon dönümlük tarım arazisine taşıyor. Bu kanalların güneş panelleri ile kaplanması, Kaliforniya’nın en kritik kaynaklarından biri olan değerli suyun buharlaşmasını azaltacak ve eyaletin yenilenebilir enerji hedeflerine ulaşılmasına yardımcı olurken aynı zamanda paradan da tasarruf sağlayacaktır.

Sütun: California’nın yeraltı suyu yasası kapsamındaki kısıtlamalar formüle ediliyor, ancak çiftçilerin rezervuarlardan kısıtlanan tedarikleri dengelemek istedikleri kadar pompalama yapamayacakları aşikar. “Birçoğu bazı alanları ekilmemiş bırakmaya mecbur kalacak.” https://t.co/i5149xL2Mc

– Ian James (@ByIanJames) 26 Nisan 2021

Suyu ve toprağı korumak

Kaliforniya kuraklığa meyillidir ve su sürekli bir endişe kaynağıdır. Şimdi, değişen iklim daha sıcak, daha kuru hava getiriyor.

Son 10 ila 30 yıldaki şiddetli kuraklıklar kuyuları kuruttu, yetkililerin su kısıtlamaları uygulamasına ve büyük orman yangınlarını körüklemesine neden oldu. 2021 Nisan ortası itibariyle, tüm eyalet resmi olarak kuraklık koşulları yaşıyordu.

Aynı zamanda, California’nın iddialı koruma hedefleri var. Devletin çiftlikler, şehirler, vahşi yaşam ve ekosistemlere güvenilir tedarik sağlarken yeraltı suyu pompalamasını azaltma yetkisi var. Kapsamlı bir iklim değişikliği girişiminin bir parçası olarak, Ekim 2020’de Vali Gavin Newsom, Kaliforniya Doğal Kaynaklar Ajansı’nı 2030’a kadar kara ve kıyı sularının% 30’unu korumaya yönelik çabalara öncülük etmesi için yönlendirdi.

Kaliforniya’daki yağmur ve karların çoğu kış aylarında Sacramento’nun kuzeyine düşer, su kullanımının% 80’i Güney Kaliforniya’da, çoğunlukla yaz aylarında gerçekleşir. Bu yüzden eyalette kanallar yılan gibi kıvrılıyor – dünyadaki bu tür en büyük sistem. Sıcak Kaliforniya güneşi altında taşıdıkları suyun yaklaşık% 1-2’sinin buharlaşarak kaybolduğunu tahmin ediyoruz.

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, Kaliforniya kanallarının 4,000 milinin tamamını güneş panelleriyle kaplamanın, buharlaşmayı azaltarak yılda 65 milyar galondan fazla su tasarrufu sağlayacağını gösterdik. Bu, 50.000 dönümlük tarım arazisinin sulanması veya 2 milyondan fazla insanın konut su ihtiyacının karşılanması için yeterli. Bu yaklaşım, güneş enerjisi tesislerini gelişmemiş arazi üzerine inşa etmek yerine halihazırda kullanılmakta olan araziye yoğunlaştırarak, Kaliforniya’nın hem su hem de arazi kaynakları için sürdürülebilir yönetim hedeflerine ulaşmasına yardımcı olacaktır.

Kaliforniya kanallarının üzerine güneş panelleri kurmak su, toprak, hava ve iklim getirileri sağlayabilir.

Kanallar üzerine kurulan güneş panelleri, her iki sistemin de verimini artırmaktadır. Katkı Sağlayanlar: Brandi McKuin, CC BY-ND

İklim dostu güç

Kaliforniya’nın kanallarını güneş panelleriyle gölgelemek önemli miktarda elektrik üretecektir. Tahminlerimiz, devletin temiz elektrik hedeflerine ulaşmak için eklemesi gereken yeni kaynakların yaklaşık yarısı olan 13 gigawatt’lık yenilenebilir enerji kapasitesi sağlayabileceğini gösteriyor: 2030’a kadar% 60 karbonsuz kaynaklardan ve 2045’e kadar% 100 yenilenebilir. .

Kanalların üzerine güneş panelleri kurmak, her iki sistemi de daha verimli hale getirir. Güneş panelleri, özellikle sıcak Kaliforniya yazları boyunca kanallardan buharlaşmayı azaltacaktır. Ve su karadan daha yavaş ısındığı için, panellerin altından akan kanal suyu onları 10 F kadar soğutarak elektrik üretimini% 3’e kadar artırabilir.

Bu paneller ayrıca Kaliforniya’nın birçok yerinde yerel olarak elektrik üretebilir ve tüketiciler için hem iletim kayıplarını hem de maliyetleri azaltabilir. Güneş enerjisini pil depolamayla birleştirmek, kırsal alanlarda ve yetersiz hizmet alan topluluklarda mikro şebekeler oluşturmaya yardımcı olabilir ve bu da güç sistemini daha verimli ve dayanıklı hale getirir. Bu, aşırı hava koşulları, insan hatası ve orman yangınları nedeniyle güç kaybı riskini azaltacaktır.

Kanalları güneş panelleriyle açmanın maliyetinin, zemine monte sistemlerden daha yüksek olduğunu tahmin ediyoruz. Ancak, önlenen arazi maliyetleri, su tasarrufu, suda yaşayan yabani otların azaltılması ve gelişmiş PV verimliliği gibi bazı yan faydaları eklediğimizde, güneş kanallarının daha iyi bir yatırım olduğunu ve güneş enerjisinin ömrü boyunca daha az maliyetli elektrik sağladığını gördük. kurulumlar.

Araziye faydaları

Güneş kanalları, sadece yenilenebilir enerji üretmek ve su tasarrufu sağlamaktan çok daha fazlasıdır. Bu uzun, ince güneş dizilerini inşa etmek, 80.000 dönümden fazla tarım arazisinin veya doğal habitatın güneş enerjisi çiftliklerine dönüştürülmesini önleyebilir.

California, sürekli artan küresel nüfus için gıda yetiştiriyor ve ABD tüketicilerinin yediği meyve, kabuklu yemiş ve sebzelerin% 50’sinden fazlasını üretiyor. Ancak, karbondan arındırma hedeflerini karşılamak için yeni yenilenebilir enerji kapasitesinin% 50’ye kadarı, büyük birincil tarım arazileri de dahil olmak üzere tarımsal alanlara yerleştirilebilir.

Güneş kanalı kurulumları aynı zamanda vahşi yaşamı, ekosistemleri ve kültürel açıdan önemli arazileri de koruyacaktır. Büyük ölçekli güneş gelişmeleri, Mojave Çölü kaplumbağası gibi tehdit altındaki türlere zarar verebilecek habitat kaybına, bozulmasına ve parçalanmasına neden olabilir.

Ayrıca, yerli kabileler için kültürel açıdan önemli olan bitkiler de dahil olmak üzere, çöl çalı bitki topluluklarına da zarar verebilirler. Örnek olarak, 2012-2014’te Sonoran ve Mojave çöllerinde Genesis Güneş Enerjisi Merkezi’nin inşası, patikaları ve mezarlık alanlarını tahrip etti ve önemli kültürel eserlere zarar vererek uzun süren yasal çatışmalara yol açtı.

Kaliforniya kanallarının üzerine güneş panelleri kurmak su, toprak, hava ve iklim getirileri sağlayabilir.

Kaliforniya için bir güneş kanalı sisteminin sanatçı tasarımı. Katkı Sağlayanlar: Solar Aquagrid LLC, CC BY-ND

Havayı boşaltmak

Temiz elektrik üreterek, güneş kanalları hava kalitesini iyileştirebilir – ABD’deki en kirli havanın bir kısmına sahip olan Kaliforniya’nın merkezinde ciddi bir sorun Güneş enerjisi, Kaliforniya’nın tarım vadilerinden su pompalayan partikül kusan dizel motorların emekliye ayrılmasına yardımcı olabilir. Ayrıca, insanları ve malları eyalette hareket ettiren, artan sayıda elektrikli hafif ve ağır hizmet araçlarının şarj edilmesine yardımcı olabilir.

Yine bir başka fayda, kanalları tıkayan suda yaşayan yabani otları dizginlemektir. Geliştiricilerin 2014’ten beri güneş kanalları inşa ettiği Hindistan’da, panellerden gelen gölge, drenajları engelleyen ve su akışını kısıtlayan yabani otların büyümesini sınırlıyor.

Bu yabancı otlarla herbisit ve mekanik ekipmanlarla mücadele etmek pahalıdır ve herbisitler insan sağlığını ve çevreyi tehdit eder. Kaliforniya’daki 30 metre genişliğindeki büyük kanallar için, gölgeleme kanallarının mil başına yaklaşık 40.000 ABD doları tasarruf sağlayacağını tahmin ediyoruz. Eyalet çapında, tasarruflar yılda 69 milyon dolara ulaşabilir.

Güneş kanallarını Kaliforniya’ya getiriyoruz

Hindistan kanalların üzerine güneş panelleri inşa ederken ve ABD yüzen güneş enerjisi projeleri geliştirirken, Kaliforniya yerel olarak çalışmak için prototiplere sahip değil.

Central Valley ve Güney Kaliforniya’da hem büyük hem de küçük gösteri projeleri için görüşmeler sürüyor. Prototipler oluşturmak, operatörlerin, geliştiricilerin ve düzenleyicilerin tasarımları iyileştirmesine, çevresel etkileri değerlendirmesine, proje maliyetlerini ve faydalarını ölçmesine ve bu sistemlerin nasıl performans gösterdiğini değerlendirmesine yardımcı olacaktır. Planlayıcılar, daha fazla veriyle, güneş kanallarını eyalet çapında ve potansiyel olarak Batı boyunca genişletmek için stratejiler belirleyebilir.

Kaliforniya’da bir güneş kanalı projesini planlamak, finanse etmek ve yürütmek bir düzine veya daha fazla ortak alacak. Kamu-özel ortaklıkları muhtemelen federal, eyalet ve yerel hükümet kurumlarını, proje geliştiricileri ve üniversite araştırmacılarını içerecektir.

California’nın yaşlanan güç altyapısı, felaketle sonuçlanan orman yangınlarına ve birkaç gün süren kesintilere katkıda bulundu. Kanallarda ve diğer bozuk arazilerde akıllı güneş enerjisi geliştirmeleri inşa etmek, su tasarrufu yaparken, maliyetleri düşürürken ve iklim değişikliğiyle mücadeleye yardımcı olurken güç ve su altyapısını daha dayanıklı hale getirebilir. Ülke genelinde ve gezegende düşünülmesi gereken bir model olduğuna inanıyoruz.

Yeni analiz, The Conversation tarafından sağlanan Kaliforniya’daki ‘güneş kanalları’ potansiyelini gösteriyor

Bu makale The Conversation’dan Creative Commons lisansı altında yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.Konuşma

Alıntı: Kaliforniya kanallarının üzerine güneş panelleri kurmak su, toprak, hava ve iklim getirilerini sağlayabilir (2021, 3 Mayıs) 3 Mayıs 2021 tarihinde https://techxplore.com/news/2021-05-solar-panels-california-canals adresinden alındı -yield.html

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacına yönelik herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölümü çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz