Des « Canaux Solaires » en Californie
Une nouvelle évaluation montre le potentiel des « Canaux Solaires » en Californie, faisant progresser à la fois les énergies renouvelables et la conservation de l’eau. Les scientifiques de l’UC Santa Cruz ont publié une nouvelle étude. En coopération avec UC Water et la Sierra Nevada Research Institute de l’UC Merced; qui recommande de couvrir le réseau californien de 6 350 kilomètres de canaux publics d’acheminement de l’eau avec des panneaux photovoltaïques pourrait être une méthode financièrement faisable pour faire avancer à la fois la préservation des ressources et de l’eau.
Des « Canaux Solaires » en Californie: Le concept de « canaux solaires »
Le concept de « canaux solaires » a acquis de l’énergie dans le monde entier; car la modification de l’environnement augmente la menace de sécheresse dans de nombreuses régions. Le panneau photovoltaïque peut ombrager les canaux pour aider à prévenir la perte d’eau par évaporation et certains types de panneaux solaires fonctionnent en outre beaucoup mieux sur les canaux, car l’atmosphère plus fraîche les empêche de surchauffer.
Des tâches pilotes en Inde ont démontré l’utilité technologique de plusieurs configurations, mais aucune n’a encore été déployée à distance. Le réseau de canaux de l’État doré est le plus grand système de transport par eau au monde, et l’État fait face à la fois à un avenir sujet à la sécheresse et à un calendrier rapide pour la transition vers une ressource renouvelable.
Les canaux solaires peuvent cibler les deux défis, mais faire l’instance pour leur exécution en Californie nécessite d’évaluer les avantages potentiels. Pour s’assurer que c’est précisément ce que les chercheurs ont entrepris de faire dans leur article publié Sustainability naturellement.
« Bien qu’il soit logique de couvrir les canaux de panneaux photovoltaïques, car les énergies renouvelables et la préservation de l’eau sont une solution gagnant-gagnant, l’adversaire reste dans les détails », a déclaré Brandi McKuin, auteur principal de la toute nouvelle recherche et postdoctorant à l’UC Santa Cruz. Scientifique en études environnementales.
“Une enquête vitale était de savoir si le cadre pour étendre les canaux serait certainement prohibitif.”
Les panneaux solaires
Les panneaux solaires couvrant le canal sont généralement soutenus par des fermes en acier ou des télévisions par câble à suspension, qui sont toutes deux beaucoup plus coûteuses à construire que les structures de support traditionnelles pour les panneaux photovoltaïques montés au sol. Pourtant, McKuin a mené une analyse technico-économique qui a démontré comment les avantages des canaux solaires s’intègrent pour l’emporter sur les dépenses incluses pour les installations reposant sur des câbles. Les canaux solaires soutenus par des câbles ont révélé une valeur actuelle nette 20 à 50 % plus élevée; indiquant une rentabilité des investissements financier plus élevé.
En plus des avantages tels que l’amélioration des performances des panneaux photovoltaïques et les économies d’évaporation; la couleur des panneaux photovoltaïques pourrait aider à contrôler la croissance des mauvaises herbes aquatiques, qui constituent un problème coûteux d’entretien des canaux. Le positionnement de panneaux solaires au-dessus des sites de canaux existants peut également éviter les dépenses liées à l’utilisation des terres. Maintenant que le nouveau document a fourni une évaluation concrète supplémentaire de ces avantages; les membres du groupe d’étude de recherche espèrent que cela pourrait entraîner de futurs essais sur le terrain de canaux solaires dans l’État d’or.
“Cette recherche est une action essentielle pour motiver les investissements financiers pour générer de l’énergie renouvelable tout en conservant l’eau”. A déclaré Roger Bales, co-auteur de l’article et professeur d’ingénierie à l’UC Merced, ancien directeur de la Sierra Nevada. Research Study Institute et directeur à UC Water.
Des « Canaux Solaires » en Californie: L’étude de recherche
Bales est devenu membre de l’équipe d’origine qui a commencé en 2016 lorsque la société d’impact social basée à San Francisco, Citizen Team; s’est associée à UC Solar et UC Water pour créer le concept. À partir de là, l’étude de recherche est devenue une coopération entre l’UC Merced et l’UC Santa Cruz.
La rédactrice principale Brandi McKuin a commencé à travailler sur cette tâche tout en finissant son doctorat. à Merced; puis a continué avec l’aide de l’auteur principal et enseignant de l’UCSC Elliott Campbell, de la chaire présidentielle Stephen R. Gliessman sur les ressources en eau et les solutions alimentaires, et d’un collègue transplanté de Merced.
Le professeur Joshua Viers de l’UC Merced et le scientifique Tapan Pathak ont suggéré le projet; et les étudiants diplômés Andrew Zumkehr et Jenny Ta ont contribué à l’analyse.
Zumkehr a mené une analyse hydrologique complexe à l’aide de données provenant de satellites; de modèles climatiques et de stations météorologiques automatisées pour modéliser et contraster les taux de dissipation sur les sites des canaux dans tout l’État; avec et sans la couleur des panneaux photovoltaïques. McKuin a ensuite utilisé ces détails dans son évaluation pour calculer les avantages financiers d’une évaporation réduite.
Les économies de dépenses
Finalement, les économies de dépenses de nombreux avantages consolidés ont rendu les canaux solaires financièrement raisonnables; par opposition aux avantages de la seule dissipation réduite. Pourtant, la recherche note également que les bénéfices du déploiement de canaux solaires pourraient prolonger les effets financiers immédiats passés. Par exemple, chaque mégawatt d’énergie solaire généré par les canaux solaires dans la vallée centrale de Californie a le potentiel de remplacer 15 à 20 pompes d’irrigation à moteur diesel, contribuant ainsi à réduire la pollution de l’air dans une région où la qualité de l’air est parmi les pires du pays.
Et l’écrivain senior Elliott Campbell affirme que le large éventail d’avantages reconnus par le journal est, en soi, une leçon essentielle à continuer. Il voit les recherches comme non seulement une analyse des canaux solaires; mais aussi une image claire des affiliations entre les préoccupations internationales immédiates comme la qualité de l’air; l’énergie et la conservation de l’eau.
“Ce que nous voyons ici, ce sont en fait des avantages inhabituels lorsque vous apportez l’eau et l’électricité ensemble”. A déclaré Campbell. “Dans certains cas, cela permet un atterrissage plus en douceur dans la façon dont nous passons à de bien meilleurs moyens de produire de l’électricité et de conserver l’eau.”
Référence: “Energy and water co-benefits from covering canals with solar panels” by Brandi McKuin; Andrew Zumkehr, Jenny Ta, Roger Bales, Joshua H. Viers, Tapan Pathak and J. Elliott Campbell, 18 March 2021, Nature Sustainability.
DOI: 10.1038/s41893-021-00693-8
