Instalowanie paneli słonecznych nad kanałami Kalifornii może przynieść korzyści w postaci wody, ziemi, powietrza i klimatu

Instalowanie paneli słonecznych nad kanałami Kalifornii może przynieść korzyści w postaci wody, ziemi, powietrza i klimatu Akwedukt Kalifornii, który niesie wodę ponad 400 mil na południe od Sierra Nevada, dzieli się, gdy wpływa do południowej Kalifornii na granicy hrabstw Kern i Los Angeles. Kalifornia DWR

Zmiany klimatyczne i niedobór wody są głównym i centralnym elementem zachodnich Stanów Zjednoczonych klimat się ociepla, trwa poważna wieloletnia susza i przepompowywane są wody gruntowe w wielu lokalizacjach.

Państwa zachodnie realizują wiele strategii dostosuj się do tych stresów i przygotuj się na przyszłość. Obejmują one środki mające na celu promowanie rozwoju energii odnawialnej, oszczędzanie wody oraz bardziej zrównoważone gospodarowanie gruntami naturalnymi i użytkowymi.

Jako inżynierowie pracujący nad rozwiązaniami przyjaznymi dla klimatu, znaleźliśmy w Kalifornii łatwą korzyść zarówno dla wody, jak i klimatu, dzięki temu, co nazywamy „rozwiązaniem kanału słonecznego”. O 4,000 mil kanałów transportują wodę do około 35 milionów Kalifornijczyków i 5.7 milionów akrów ziemi uprawnej w całym stanie. Pokrycie tych kanałów panelami słonecznymi zmniejszyłoby parowanie cennej wody - jednego z najbardziej krytycznych zasobów Kalifornii - i pomogłoby w osiągnięciu celów stanu w zakresie energii odnawialnej, jednocześnie oszczędzając pieniądze.

Ochrona wody i ziemi

Kalifornia jest podatny na suszę, a woda jest nieustanną troską. Teraz zmieniający się klimat przynosi gorętszą i suchszą pogodę.

Silne susze w ciągu ostatnich 10 do 30 lat wyschnięte studnie, spowodował, że urzędnicy wdrożyli ograniczenia wody i nafaszerowany ogromne pożary. W połowie kwietnia 2021 r. Cały stan był oficjalnie przeżywa suszę.

Jednocześnie Kalifornia ma ambitne cele w zakresie ochrony przyrody. Państwo ma do tego mandat zmniejszyć pompowanie wód gruntowych przy jednoczesnym utrzymaniu niezawodnych dostaw dla gospodarstw, miast, dzikich zwierząt i Ekosystemy. W ramach szeroko zakrojonej inicjatywy na rzecz zmiany klimatu, w październiku 2020 r. Gubernator Gavin Newsom polecił Kalifornijskiej Agencji Zasobów Naturalnych, aby przewodziła wysiłkom ochrona 30% lądu i wód przybrzeżnych do 2030 r.

Większość opadów deszczu i śniegu w Kalifornii spada zimą na północ od Sacramento, podczas gdy 80% zużycia wody występuje w południowej Kalifornii, głównie latem. Dlatego kanały wiją się po całym stanie - to największy taki system na świecie. Szacujemy, że około 1% -2% wody, którą niosą, jest tracone na skutek parowania w gorącym kalifornijskim słońcu.

W niedawnych badaniach wykazaliśmy, że pokrycie wszystkich 4,000 mil kalifornijskich kanałów panelami słonecznymi wystarczy zaoszczędzić ponad 65 miliardów galonów wody rocznie poprzez zmniejszenie parowania. To wystarczy, aby nawodnić 50,000 2 akrów ziemi uprawnej lub zaspokoić potrzeby mieszkaniowe ponad XNUMX milionów ludzi na wodę. Koncentrując instalacje słoneczne na już użytkowanym gruncie, zamiast budować je na niezagospodarowanym terenie, podejście to pomogłoby Kalifornii w osiągnięciu celów zrównoważonego zarządzania w obu przypadkach. woda i ziemia zasoby.

Moc przyjazna dla klimatu

Zacieniowanie kanałów Kalifornii panelami słonecznymi spowodowałoby wygenerowanie znacznych ilości energii elektrycznej. Z naszych szacunków wynika, że ​​może on zapewnić około 13 gigawatów mocy odnawialnej, co stanowi około połowę nowych źródeł, które państwo musi dodać, aby zaspokoić swoje cele w zakresie czystej energii elektrycznej: 60% ze źródeł bezemisyjnych do 2030 r. I 100% ze źródeł odnawialnych do 2045 r.

Instalacja paneli słonecznych nad kanałami sprawia, że ​​oba systemy są bardziej wydajne. Panele słoneczne ograniczyłyby parowanie z kanałów, zwłaszcza podczas gorącego kalifornijskiego lata. A ponieważ woda nagrzewa się wolniej niż ląd, woda z kanału płynąca pod panelami mogłaby je schłodzić o 10 F, zwiększenie produkcji energii elektrycznej nawet o 3%.

Te panele również mogą wytwarzać energię elektryczną lokalnie w wielu częściach Kalifornii, obniżając oba straty transmisyjne i koszty dla konsumentów. Połączenie energii słonecznej z magazynowaniem baterii może pomóc w budowaniu mikrosieci na obszarach wiejskich i społecznościach o słabym zasięgu, dzięki czemu system elektroenergetyczny będzie bardziej wydajny i odporny. Zmniejszyłoby to ryzyko strat mocy z powodu ekstremalnych warunków pogodowych, błędów ludzkich i pożarów.

Szacujemy, że koszt rozpięcia kanałów za pomocą paneli słonecznych jest wyższy niż w przypadku budowy systemów naziemnych. Ale kiedy dodaliśmy niektóre dodatkowe korzyści, takie jak uniknięcie kosztów gruntów, oszczędność wody, ograniczenie występowania chwastów wodnych i zwiększona wydajność PV, okazało się, że kanały słoneczne były lepszą inwestycją i zapewniały energię elektryczną, która kosztuje mniej przez cały okres eksploatacji energii słonecznej. instalacje.Instalowanie paneli słonecznych nad kanałami Kalifornii może przynieść korzyści w postaci wody, ziemi, powietrza i klimatu Panele słoneczne zainstalowane nad kanałami zwiększają wydajność obu systemów. Brandy McKuin, CC BY-ND

Korzyści dla ziemi

Kanały słoneczne to znacznie więcej niż tylko wytwarzanie energii odnawialnej i oszczędzanie wody. Zbudowanie tych długich i cienkich paneli słonecznych mogłoby zapobiec przekształceniu ponad 80,000 XNUMX akrów gruntów rolnych lub naturalnych siedlisk na farmy słoneczne.

W Kalifornii rośnie żywność dla coraz większej liczby ludności na świecie i produkuje ponad 50% owoców, orzechów i warzyw konsumenci w USA jedzą. Jednak do 50% nowych zdolności w zakresie energii odnawialnej, aby osiągnąć cele związane z dekarbonizacją, może być zlokalizowanych na obszarach rolniczych, w tym duże połacie najlepszych terenów uprawnych.

Instalacje kanałów słonecznych będą również chronić dziką przyrodę, ekosystemy i grunty o znaczeniu kulturowym. Skutkiem może być rozwój energii słonecznej na dużą skalę utrata, degradacja i fragmentacja siedlisk, które mogą zaszkodzić zagrożonym gatunkom, takim jak Żółw pustyni Mojave.

Mogą też szkodzić zbiorowiskom roślin zaroślowych pustynnych, w tym rośliny ważne kulturowo dla rdzennych plemion. Na przykład konstrukcja Centrum Energii Słonecznej Genesis na pustyniach Sonora i Mojave w latach 2012-2014 zniszczone szlaki i miejsca pochówku oraz uszkodzone ważne artefakty kulturowe, wywołując przedłużający się konflikt prawny.

Oczyszczanie powietrza

Wytwarzając czystą energię elektryczną, kanały słoneczne mogą poprawić jakość powietrza - poważny problem w środkowej Kalifornii jedne z najbrudniejszych powietrza w USA Energia słoneczna może pomóc w wycofaniu silników wysokoprężnych wyrzucających cząstki stałe, które pompują wodę przez rolnicze doliny Kalifornii. Może też pomóc w naładowaniu rosnąca liczba lekkich i ciężkich pojazdów elektrycznych które przemieszczają ludzi i towary w całym stanie.

Kolejną korzyścią byłoby powstrzymanie chwastów wodnych, które dławią kanały. W Indie, gdzie deweloperzy budują kanały solarne od 2014 roku, cień od paneli ogranicza rozwój chwastów, które blokują odpływy i ograniczają przepływ wody.

Zwalczanie tych chwastów za pomocą herbicydów i sprzętu mechanicznego jest kosztowne, a herbicydy zagrażają zdrowiu ludzkiemu i środowisku. Szacujemy, że w przypadku dużych, szerokich na 100 stóp kanałów w Kalifornii, cieniowanie kanałów pozwoliłoby zaoszczędzić około 40,000 69 USD na milę. Oszczędności w całym stanie mogą osiągnąć XNUMX milionów dolarów rocznie.Instalowanie paneli słonecznych nad kanałami Kalifornii może przynieść korzyści w postaci wody, ziemi, powietrza i klimatu Artysta renderujący system kanałów słonecznych w Kalifornii. Solar Aquagrid spółka z ograniczoną odpowiedzialnością, CC BY-ND

Doprowadzenie kanałów słonecznych do Kalifornii

Podczas gdy Indie zbudowały panele słoneczne nad kanałami, a Stany Zjednoczone się rozwijają pływające projekty słoneczneW Kalifornii brakuje prototypów do zbadania lokalnie.

Trwają dyskusje zarówno na temat dużych, jak i małych projektów demonstracyjnych w Central Valley i Południowej Kalifornii. Budowa prototypów pomogłaby operatorom, deweloperom i organom regulacyjnym udoskonalać projekty, oceniać wpływ na środowisko, mierzyć koszty i korzyści projektu oraz oceniać, jak te systemy działają. Mając więcej danych, planiści mogą opracować strategie poszerzania kanałów słonecznych w całym stanie i potencjalnie na całym Zachodzie.

Zaplanowanie, sfinansowanie i zrealizowanie projektu kanału słonecznego w Kalifornii zajmie kilkunastu lub więcej partnerów. Partnerstwa publiczno-prywatne będą prawdopodobnie obejmować agencje federalne, stanowe i lokalne, twórców projektów i naukowców uniwersyteckich.

Przyczyniła się do tego starzejąca się infrastruktura energetyczna Kalifornii katastrofalne pożary i przestoje wielodniowe. Budowanie inteligentnych inwestycji słonecznych na kanałach i innych zniszczonych terenach może zwiększyć odporność infrastruktury energetycznej i wodnej, jednocześnie oszczędzając wodę, obniżając koszty i pomagając w walce ze zmianami klimatycznymi. Uważamy, że jest to model, który należy wziąć pod uwagę w całym kraju - i na całej planecie.Konwersacje

O autorze

Rogera Balesa, Wybitny profesor inżynierii, Uniwersytet Kalifornijski, Merced i Brandy McKuin, Pracownik naukowy z tytułem doktora nauk środowiskowych, University of California, Santa Cruz

Powiązane książki

Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie

autorstwa Paula Hawkena i Toma Steyera
9780143130444W obliczu powszechnego strachu i apatii międzynarodowa koalicja naukowców, profesjonalistów i naukowców połączyła się, aby zaoferować zestaw realistycznych i odważnych rozwiązań w zakresie zmian klimatu. Opisano tutaj sto technik i praktyk - niektóre są dobrze znane; niektóre, o których być może nigdy nie słyszałeś. Obejmują one od czystej energii po edukację dziewcząt w krajach o niższych dochodach po praktyki użytkowania gruntów, które wyciągają węgiel z powietrza. Rozwiązania istnieją, są ekonomicznie opłacalne, a społeczności na całym świecie obecnie wdrażają je z umiejętnościami i determinacją. Dostępne na Amazon

Projektowanie rozwiązań klimatycznych: Przewodnik polityczny dotyczący energii niskoemisyjnej

przez Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Ponieważ skutki zmiany klimatu już dotykają nas, potrzeba ograniczenia globalnych emisji gazów cieplarnianych jest pilna. To trudne wyzwanie, ale technologie i strategie pozwalające mu sprostać istnieją już dzisiaj. Niewielki zestaw polityk energetycznych, dobrze zaprojektowanych i wdrożonych, może skierować nas na ścieżkę do przyszłości niskoemisyjnej. Systemy energetyczne są duże i złożone, dlatego polityka energetyczna musi być ukierunkowana i opłacalna. Podejście uniwersalne po prostu nie spełni swojego zadania. Decydenci potrzebują jasnych, kompleksowych zasobów, które nakreślą polityki energetyczne, które będą miały największy wpływ na naszą przyszłość klimatyczną, oraz opisują, jak dobrze zaprojektować te polityki. Dostępne na Amazon

To zmienia wszystko: kapitalizm kontra klimat

autor: Naomi Klein
1451697392In To wszystko zmienia Naomi Klein twierdzi, że zmiany klimatu to nie tylko kolejna kwestia, którą należy starannie uporządkować między podatkami a opieką zdrowotną. Jest to alarm, który wzywa nas do naprawienia systemu gospodarczego, który już pod wieloma względami zawodzi. Klein skrupulatnie opowiada się za tym, jak ogromne zmniejszenie naszej emisji gazów cieplarnianych jest naszą najlepszą szansą na jednoczesne zmniejszenie rozbieżnych nierówności, ponowne wyobrażenie sobie naszych złamanych demokracji i odbudowę wypatroszonych lokalnych gospodarek. Obnaża ideologiczną desperację negacjonistów zmian klimatu, mesjanistyczne złudzenia niedoszłych geoinżynierów oraz tragiczny defetyzm zbyt wielu głównych inicjatyw ekologicznych. I dokładnie pokazuje, dlaczego rynek nie - i nie może - naprawić kryzysu klimatycznego, ale pogorszy sytuację, wprowadzając coraz bardziej ekstremalne i niszczące ekologicznie metody wydobycia, któremu towarzyszy szalony kapitalizm katastroficzny. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

 

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby'ego Tyrrella
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.