カリフォルニアの運河にソーラーパネルを設置すると、水、土地、空気、気候の見返りが得られる可能性があります

カリフォルニアの運河にソーラーパネルを設置すると、水、土地、空気、気候の見返りが得られる可能性があります シエラネバダ山脈から南に400マイル以上水を運ぶカリフォルニア上水路は、カーン郡とロサンゼルス郡の境界で南カリフォルニアに入ると分裂します。 カリフォルニアDWR

気候変動と水不足は、米国西部の最前線であり中心です。 気候は温暖化しています, 深刻な数年にわたる干ばつが進行中です 及び 地下水供給が過剰に汲み上げられている 多くの場所で。

西部の州は多くの戦略を追求しています これらのストレスに適応し、将来に備える。 これには、再生可能エネルギーの開発を促進し、水を節約し、自然と作業用の土地をより持続可能な方法で管理するための対策が含まれます。

気候に配慮したソリューションに取り組んでいるエンジニアとして、私たちは「ソーラー運河ソリューション」と呼ばれるものを使用して、カリフォルニアの水と気候の両方に簡単にメリットがあることを発見しました。 約 4,000マイルの運河 州全体で約35万人のカリフォルニア州民と5.7万エーカーの農地に水を輸送します。 これらの運河をソーラーパネルで覆うことで、カリフォルニアで最も重要な資源のXNUMXつである貴重な水の蒸発を減らし、州の再生可能エネルギーの目標を達成すると同時に、コストを節約できます。

水と土地の保護

カリフォルニアは 干ばつになりやすい、そして水は常に懸念されています。 現在、気候の変化は、より暑く、より乾燥した天候をもたらしています。

過去10年から30年にわたる深刻な干ばつ 干上がった井戸、当局に実装させた 水の制限 と燃料 大規模な山火事。 2021年XNUMX月中旬の時点で、州全体は 公式に干ばつ状態を経験している.

同時に、カリフォルニアには野心的な保護目標があります。 州には次の義務があります 地下水揚水を減らす 農場、都市、野生生物への信頼できる供給を維持しながら 生態系。 広範な気候変動イニシアチブの一環として、2020年XNUMX月、ギャビンニューサム知事は、カリフォルニア自然資源庁に取り組みを主導するよう指示しました。 30年までに陸と沿岸の水の2030%を保護する.

カリフォルニアの雨と雪のほとんどは冬の間サクラメントの北に降りますが、その水の80%は使用されます 南カリフォルニアで発生します、主に夏に。 運河が州全体を蛇行するのはそのためです。これは世界最大のそのようなシステムです。 彼らが運ぶ水の約1%-2%は、カリフォルニアの暑い太陽の下で蒸発によって失われると推定されています。

最近の調査では、カリフォルニアの運河の4,000マイルすべてをソーラーパネルで覆うと 年間65億ガロン以上の水を節約 蒸発を減らすことによって。 これは、50,000エーカーの農地を灌漑したり、2万人以上の住宅用水需要を満たすのに十分です。 このアプローチは、未開発の土地に太陽光発電設備を建設するのではなく、すでに使用されている土地に太陽光発電設備を集中させることで、カリフォルニアが両方の持続可能な管理目標を達成するのに役立ちます。 及び 土地 リソース。

気候にやさしいパワー

カリフォルニアの運河をソーラーパネルで覆うと、かなりの量の電力が発生します。 私たちの見積もりによると、約13ギガワットの再生可能エネルギー容量を提供できる可能性があります。これは、州がそのを満たすために追加する必要のある新しいエネルギー源の約半分です。 クリーンな電気の目標:60年までに炭素を含まない供給源から2030%、100年までに2045%再生可能。

運河にソーラーパネルを設置すると、両方のシステムがより効率的になります。 ソーラーパネルは、特にカリフォルニアの暑い夏の間、運河からの蒸発を減らします。 また、水は陸地よりもゆっくりと熱くなるため、パネルの下を流れる運河の水は、パネルを10F冷却する可能性があります。 発電量を最大3%増加.

これらのパネルはまた可能性があります 地元で発電する カリフォルニアの多くの地域で、両方を下げています 伝送損失 と消費者のコスト。 太陽光発電と蓄電池を組み合わせることで、農村地域やサービスの行き届いていないコミュニティにマイクログリッドを構築し、電力システムの効率と回復力を高めることができます。 これにより、異常気象、人為的ミス、山火事による電力損失のリスクが軽減されます。

運河にソーラーパネルを設置するコストは、地上設置型システムを構築するよりも高いと見積もっています。 しかし、土地コストの回避、節水、水生雑草の軽減、PV効率の向上など、いくつかのコベネフィットを追加すると、ソーラー運河はより良い投資であり、ソーラーの寿命全体にわたってより低コストの電力を提供することがわかりました。インストール。カリフォルニアの運河にソーラーパネルを設置すると、水、土地、空気、気候の見返りが得られる可能性があります 運河の上に設置されたソーラーパネルは、両方のシステムの効率を高めます。 ブランディ・マッキン, BY-ND CC

土地への利益

太陽エネルギーは、再生可能エネルギーを生成して水を節約するだけではありません。 これらの長くて薄いソーラーアレイを構築すると、80,000エーカーを超える農地や自然生息地がソーラーファームに転換されるのを防ぐことができます。

カリフォルニアは、増え続ける世界人口のために食糧を育て、 果物、ナッツ、野菜の50%以上を生産します 米国の消費者が食べること。 ただし、脱炭素化の目標を達成するための新しい再生可能エネルギー容量の最大50%は 農業地域に設置、主要な農地の広い帯を含みます。

ソーラー運河の設置は、野生生物、生態系、文化的に重要な土地も保護します。 大規模な太陽光発電の開発は、 生息地の喪失、劣化、断片化、などの絶滅危惧種に害を及ぼす可能性があります モハベ砂漠のカメ.

彼らはまたすることができます 砂漠の灌木植物群落に害を及ぼす、先住民族にとって文化的に重要な植物を含みます。 例として、 ジェネシス太陽エネルギーセンター 2012年から2014年にソノラ砂漠とモハーベ砂漠で トレイルや埋葬地を破壊し、重要な文化的遺物を損傷しました、長引く法的紛争に拍車をかけます。

空気をきれいにする

クリーンな電力を生成することにより、太陽の運河は大気質を改善することができます。 米国で最も汚れた空気の一部 太陽光発電は、カリフォルニアの農業地帯に水を汲み上げる粒子状物質を噴出するディーゼルエンジンを廃止するのに役立つ可能性があります。 それはまた充電を助けることができます ますます多くの電気小型および大型車両 州内で人や物を動かすものです。

さらに別の利点は、運河を詰まらせる水生雑草を抑制することです。 に インド、開発者が2014年からソーラー運河を建設している場合、パネルからの日陰は、排水を遮断し、水の流れを制限する雑草の成長を制限します。

除草剤や機械設備でこれらの雑草と戦うことは費用がかかり、除草剤は人間の健康と環境を脅かします。 カリフォルニアの幅100フィートの大規模な運河の場合、シェーディング運河は40,000マイルあたり約69米ドル節約できると見積もっています。 州全体で、節約額は年間XNUMX万ドルに達する可能性があります。カリフォルニアの運河にソーラーパネルを設置すると、水、土地、空気、気候の見返りが得られる可能性があります カリフォルニアの太陽運河システムのアーティストによるレンダリング。 ソーラーアクアグリッドLLC, BY-ND CC

カリフォルニアに太陽の運河をもたらす

インドは運河の上にソーラーアレイを構築し、米国は開発中です フローティングソーラープロジェクト、カリフォルニアには、地元で研究するためのプロトタイプがありません。

セントラルバレーと南カリフォルニアでは、大小両方のデモンストレーションプロジェクトについて話し合いが進行中です。 プロトタイプの作成は、オペレーター、開発者、規制当局が設計を改良し、環境への影響を評価し、プロジェクトのコストと利益を測定し、これらのシステムがどのように機能するかを評価するのに役立ちます。 より多くのデータがあれば、計画担当者は、州全体に、そして潜在的には西部全体に太陽運河を拡張するための戦略を計画することができます。

カリフォルニアで太陽運河プロジェクトを計画、資金提供、実行するには、XNUMX以上のパートナーが必要です。 官民パートナーシップには、連邦政府、州政府、地方政府の機関、プロジェクト開発者、大学の研究者が含まれる可能性があります。

カリフォルニアの老朽化した電力インフラストラクチャは、 壊滅的な山火事 及び 複数日にわたる停止。 運河やその他の荒廃した土地にスマートソーラー開発を構築することで、水を節約し、コストを削減し、気候変動と戦うのに役立つと同時に、電力と水のインフラストラクチャをより回復力のあるものにすることができます。 私たちは、それが国全体、そして地球全体で考慮されるべきモデルであると信じています。会話

著者について

ロジャー・バレス、工学の著名な教授、 カリフォルニア大学、マーセド 及び ブランディ・マッキン、環境学博士研究員、 カリフォルニア大学サンタクルーズ校

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