Thành phố, khách sạn, điểm đến19-20 Apr, 2 Khách, 1 đêm
Tìm kiếm
Ngày đến Fri, Apr 19
1
Ngày vềSat, Apr 20
Số phòng, số khách1 phòng, 2 người lớn, 0 trẻ em

California triển khai tấm pin năng lượng mặt trời đầu tiên trên kênh — đây là một chiến thắng lớn, đây là lý do

Bởi: Minprice.com
26/03/20240like

Nội dung bài viết
  • Bảo vệ nước và đất
  • Nguồn năng lượng thân thiện với khí hậu
  • Lợi ích cho đất đai
  • Làm sạch không khí – và cỏ lác
  • Mang kênh mặt trời đến California
  • Có nhiều bằng chứng cho thấy miền Tây Hoa Kỳ hiện đang trải qua cơn hạn hán cực lớn nhất trong ít nhất 1.200 năm qua. Nhiều nơi đang đang bơm quá mức nguồn nước ngầm, và sự khô hanh, cháy rừng và nguồn nước ngày càng giảm đang khiến cho biến đổi khí hậu trở thành vấn đề cá nhân đối với hàng triệu người.

    một kỹ sư, tôi đã cùng đồng nghiệp nghiên cứu cách bảo vệ nguồn nước và thúc đẩy năng lượng tái tạo để bảo vệ khí hậu.

    Chúng tôi gọi đó là giải pháp tấm pin năng lượng mặt trời trên kênh, và nó sẽ được thử nghiệm tại California.

    Khoảng 4.000 dặm kênh dẫn nước đến khoảng 35 triệu người dân California và 5,7 triệu acre đất nông nghiệp trên toàn tiểu bang. Như chúng tôi giải thích trong một nghiên cứu năm 2021, việc che phủ những kênh này bằng tấm pin mặt trời sẽ giảm sự bay hơi của nước quý báu – một trong những nguồn lực quan trọng nhất của California – và giúp đạt được mục tiêu năng lượng tái tạo của tiểu bang, đồng thời tiết kiệm chi phí.

    TNW Conference 2024 - Calling all Startups to join on June 20-21

    Showcase your startup in front of investors, change-makers and potential customers with our curated Startup packages.

    \n REGISTER NOW\n

    Các mô hình nguyên mẫu đầu tiên ở Hoa Kỳ cho cả kênh cầu rộng và kênh cầu hẹp hiện đang được phát triển tại Thung lũng Trung California. Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Merced, tham gia dự án và chúng tôi sẽ cố gắng xác định cách điều này có thể trở thành một giải pháp quy mô lớn.

    Tuyệt vời khi thấy dự án năng lượng mặt trời trên kênh của @CA_DWR @SolarAquaGrid @TurlockID chuyển từ ý tưởng sang xây dựng kiểm chứng — một bước nhỏ có thể giúp CA và hành tinh với cả lợi ích về nước và năng lượng sạch. Sớm có thêm thông tin tại https://t.co/wXbES8PH96 https://t.co/48a8hZT41a pic.twitter.com/fYdlfxtxJ5

    \n

    — Andrew Revkin 🌎 ✍🏼 🪕 ☮️ (@Revkin) February 8, 2022

    Bảo vệ nước và đất

    California có khả năng bị hạn hán, và nước là một vấn đề không ngừng. Bây giờ, biến đổi khí hậu đang mang lại thời tiết nóng và khô hơn.

    Những đợt hạn hán nghiêm trọng trong 10 đến 30 năm làm cạn cạn giếng, buộc các quan chức thực hiện hạn chế sử dụng nước và kích thích cháy rừng lớn.

    Đồng thời, California đặt ra những mục tiêu bảo tồn đầy ambisious. Tiểu bang có một nhiệm vụ giảm bơm nước ngầm trong khi vẫn đảm bảo cung cấp đáng tin cậy cho nông trại, thành phố, động vật hoang dã và sinh quyển. Là một phần của một sáng kiến biến đổi khí hậu rộng lớn, vào tháng 10 năm 2020, Thống đốc Gavin Newsom đã chỉ đạo Cơ quan Tài nguyên Tự nhiên California đứng đầu nỗ lực bảo tồn 30% diện tích đất và vùng biển vào năm 2030.

    Hầu hết lượng mưa và tuyết ở California rơi về phía bắc của Sacramento trong mùa đông, trong khi 80% lượng nước sử dụng xảy ra ở Nam California, chủ yếu vào mùa hè. Đó là lý do tại sao các kênh cong qua tiểu bang này – đó là hệ thống lớn nhất trên thế giới. Chúng tôi ước tính rằng khoảng 1%-2% nước mà chúng chở bị mất do bay hơi dưới ánh mặt trời nóng ở California.

    Trong một nghiên cứu năm 2021, chúng tôi đã chỉ ra rằng việc phủ toàn bộ 4.000 dặm kênh ở California bằng tấm pin mặt trời sẽ tiết kiệm hơn 65 tỷ gallon nước hàng năm bằng cách giảm bay hơi. Đó là đủ để tưới 50.000 mẫu đất nông nghiệp hoặc đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt của hơn 2 triệu người. Bằng cách tập trung cài đặt năng lượng mặt trời trên đất đã được sử dụng, thay vì xây dựng chúng trên đất chưa phát triển, phương pháp này sẽ giúp California đạt được mục tiêu quản lý bền vững cho cả nướcđất.

    “Chúng tôi chắc chắn vẫn đang trong tình trạng hạn hán. Một tháng Giêng hoàn toàn khô cằn cho thấy tận dụng có thể biến mất nhanh chóng.” – Karla Nemeth, Giám đốc DWR. Tìm hiểu cách điều kiện tháng Giêng khô cằn đã đưa tuyết trở lại mức trung bình gần như➡️ https://t.co/deihwIuqpE
    #california #cawater #SnowSurvey2022 pic.twitter.com/QYrWLSaBJq

    \n

    — CA – DWR (@CA_DWR) February 1, 2022

    Nguồn năng lượng thân thiện với khí hậu

    Việc làm bóng các kênh ở California bằng tấm pin mặt trời sẽ tạo ra lượng điện năng đáng kể. Ước tính của chúng tôi cho thấy nó có thể cung cấp khoảng 13 gigawatt công suất năng lượng tái tạo, đó là khoảng một nửa nguồn mới mà tiểu bang cần thêm vào để đạt được mục tiêu điện sạch: 60% từ nguồn không gây ô nhiễm vào năm 2030 và 100% tái tạo vào năm 2045.

    Việc lắp đặt tấm pin mặt trời trên các kênh làm cho cả hai hệ thống trở nên hiệu quả hơn. Các tấm pin mặt trời sẽ giảm bay hơi từ các kênh, đặc biệt là trong mùa hè nóng ở California. Và vì nước nóng lên chậm hơn so với đất, nước trong kênh chảy dưới các tấm pin có thể làm mát chúng 10 F, tăng sản xuất điện lên đến 3%.

    Những mái che này cũng có thể tạo điện ngay tại địa phương ở nhiều khu vực của California, giảm cả mất mát truyền tải và chi phí cho người tiêu dùng. Kết hợp năng lượng mặt trời với lưu trữ pin có thể giúp xây dựng các lưới lưới nhỏ ở khu vực nông thôn và cộng đồng thiếu nguồn, làm cho hệ thống điện hiệu quả và kiên cố hơn. Điều này sẽ giảm nguy cơ mất điện do thời tiết cực đoan, lỗi người và cháy rừng.

    Chúng tôi ước tính rằng chi phí để bao phủ kênh bằng tấm pin mặt trời sẽ cao hơn so với việc xây dựng hệ thống trên đất. Nhưng khi chúng tôi thêm vào một số lợi ích phụ, chẳng hạn như tránh chi phí đất, tiết kiệm nước, kiểm soát cỏ lác nước và tăng hiệu suất PV, chúng tôi phát hiện rằng kênh mặt trời là một đầu tư tốt hơn và cung cấp điện năng với chi phí thấp hơn suốt đời cài đặt mặt trời. Và điều này là trước khi tính vào lợi ích sức khỏe của con người từ chất lượng không khí cải thiện và giảm lượng khí nhà kính.

    Solar panels installed over canals increase the efficiency of both systems. Brandi McKuin

    Lợi ích cho đất đai

    Để rõ ràng, kênh mặt trời không chỉ là về việc tạo năng lượng tái tạo và tiết kiệm nước. Việc xây dựng những mảng mảnh mảnh dài này có thể ngăn chặn hơn 80.000 mẫu đất nông nghiệp hoặc sinh quyển tự nhiên từ việc chuyển đổi thành các trang trại mặt trời.

    California sản xuất thức ăn cho một dân số toàn cầu ngày càng tăng và sản xuất hơn 50% các loại trái cây, hạt và rau củ mà người tiêu dùng Hoa Kỳ ăn. Tuy nhiên, đến 50% năng lượng tái tạo mới để đạt được mục tiêu giảm carbon có thể được đặt tại các khu vực nông nghiệp, bao gồm những khu vực lớn của đất đai màu mỡ.

    Các cài đặt kênh mặt trời cũng sẽ bảo vệ động vật hoang dã, hệ sinh thái và đất đai có ý nghĩa văn hóa. Các dự án mặt trời quy mô lớn có thể dẫn đến mất mát, suy giảm và phân mảnh môi trường sống, gây hại cho các loài bị đe dọa như Rùa sa mạc Mojave.

    Chúng cũng có thể gây hại cho cộng đồng thực vật cây cỏ sa mạc, bao gồm cả các loài thực vật có ý nghĩa văn hóa đối với bộ tộc bản địa. Ví dụ, việc xây dựng Trung tâm Năng lượng Mặt Trời Genesis tại sa mạc Sonoran và Mojave từ năm 2012-2014 phá hủy các đường mòn và khu lăng mộ và làm hỏng các tác phẩm văn hóa quan trọng, gây ra mâu thuẫn pháp lý kéo dài.

    Làm sạch không khí – và cỏ lác

    Bằng cách tạo ra điện sạch, kênh mặt trời có thể cải thiện chất lượng không khí.

    Một lợi ích khác là kiểm soát cỏ lác nước làm tắc nghẽn kênh. Ở Ấn Độ, nơi các nhà phát triển đã xây dựng các kênh mặt trời từ năm 2014, bóng tối từ các tấm pin hạn chế sự phát triển của cỏ lác nước làm tắc nghẽn các cống và hạn chế dòng nước.

    Chiến đấu với những cỏ lác này là một công việc đắt đỏ, và thuốc diệt cỏ đe dọa sức khỏe con người và môi trường. Đối với các kênh rộng 100 feet ở California, chúng tôi ước tính rằng việc làm bóng mát cho kênh sẽ tiết kiệm khoảng 40,000 đô la cho mỗi dặm. Trên toàn tiểu bang, chi phí có thể lên đến 69 triệu đô la mỗi năm.

    Artist rendering of a solar canal system for California. Solar Aquagrid LLC

    Mang kênh mặt trời đến California

    Hệ thống cơ sở hạ tầng điện của California đang già cỗi đã góp phần vào các đám cháy rừng thảm họa và cúp điện kéo dài nhiều ngày. Việc xây dựng các dự án mặt trời thông minh trên các kênh và các khu đất bị quấy rối khác có thể làm cho cơ sở hạ tầng điện và nước trở nên mạnh mẽ hơn, đồng thời tiết kiệm nước, giảm chi phí và giúp chống lại biến đổi khí hậu.

    [Hơn 150,000 độc giả tin dùng các bản tin của The Conversation để hiểu rõ thế giới. Đăng ký ngay hôm nay.]

    Hội đồng Tưới Tiêu Turlock, tại thung lũng San Joaquin của California, sẽ xây dựng mẫu thử nghiệm kênh mặt trời đầu tiên trong khuôn khổ đối tác với nhà phát triển dự án Solar Aquagrid, các nhà nghiên cứu và người khác với sự hỗ trợ của Sở Nước tiểu bang.

    Các mẫu thử nghiệm trong dự án thử nghiệm dài một dặm này, cùng với các dự án thử nghiệm trong tương lai, sẽ giúp các nhà điều hành, nhà phát triển và cơ quan quản lý làm tinh chỉnh thiết kế, đánh giá các lợi ích phụ và đánh giá hiệu suất của hệ thống này. Với nhiều dữ liệu hơn, chúng ta có thể đề xuất các chiến lược mở rộng các kênh mặt trời trên toàn tiểu bang và có thể là toàn miền Tây.

    Bài viết của Roger Bales, Giáo sư ưu tú ngành Kỹ thuật, Đại học California, Merced

    Bài viết được đăng lại từ The Conversation dưới giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.