S -ar putea ca panourile solare plutitoare pe un rezervor să ajute râul Colorado?

Rezervația indiană a râului Gila, Ariz. – Aproximativ la 33 de mile sud de Phoenix, Interstate 10 bisectează o linie de panouri solare care traversează deșertul ca un șarpe iridescent. Forma fermei solare urmărește calea unui canal, cu panouri care servesc ca copertine pentru a umbri apa ușoară curgătoare de căldura neiertătoare și vântul deșertului Sonoran.

Panourile au început să genereze putere în noiembrie anul trecut pentru triburile Akimel O’Otham și Pee Posh-cunoscute împreună ca comunitate indiană a râului Gila, sau grică-în rezerva lor în sud-centrul Arizona și sunt primul de acest fel în SUA. Comunitatea studiază efectele acestor panouri asupra apei din canal, speranță că vor proteja o resursă prețioasă de soarele și vântul neîncetat al deșertului.

În septembrie, Gric intenționează să spargă terenul pentru un alt efort experimental de conservare a apei în timp ce generează energie electrică: solar plutitor. Între copertinele sale de canal și noul proiect care ar pluti panouri fotovoltaice pe un rezervor pe care îl construiește, gric speră să alimenteze într -o zi toate operațiunile sale de canal și de irigare cu energie electrică solară, transformându -se într -unul dintre cei mai inovatori și atent urmăriți utilizatori de apă din Occident în acest proces.

Investițiile comunității vin într -un moment critic pentru râul Colorado, care furnizează apă la aproximativ 40 de milioane de oameni din șapte state occidentale, Mexic și 30 de triburi, inclusiv Gric. Consumul anual de la râu depășește în mod regulat aprovizionarea sa, iar o secetă de zeci de ani, alimentată în parte de schimbările climatice, continuă să lase nivelul apei la Lacul Powell și Lacul Mead periculos de scăzut.

Acoperirea apei cu panouri solare nu este o idee nouă. Dar pentru unii reprezintă o atenuare elegantă a deficienței de apă în Occident. Făcând acest lucru, ar putea reduce evaporarea, ar putea genera mai multă energie electrică fără carbon și ar trebui să funcționeze mai rar pentru a produce mai rar pentru a produce energie.

Dar, până în prezent, tehnologia nu a fost inclusă în negocierile în curs de desfășurare a râului Colorado între statele bazinului superior din Colorado, New Mexico, Utah și Wyoming, statele din bazinul inferior din Arizona, California și Nevada, Triburi și Mexic. Toți sunt așteptați să fie de acord cu reducerea alocărilor de apă ale sistemului pentru a menține capacitatea râului de a furniza apă și electricitate pentru rezidenți și ferme și de a -și menține ecosistemul în viață.

„Oamenii din SUA nu știu despre [floating solar] Cu toate acestea, a spus Scott Young, fost analist de politici în Biroul de consiliere al Legislativului de Stat din Nevada.

Câțiva manageri de apă occidentali din cadrul climatului au contactat pentru această poveste au spus că sunt deschiși să afle mai multe despre solar plutitor – Colorado a studiat chiar tehnologia prin proiecte pilot. Dar, în afara proiectului lui Gric, niciunul nu știa niciun plan de a implementa solar plutitor oriunde în bazin. Unele au listat metode de construcție costisitoare și neobișnuite și economii de apă potențial modeste, ca obstacole primare pentru maturizarea solară plutitoare în SUA.

O tehnologie tentantă cu compromisuri

O vină din județul Napa, California, a desfășurat primele panouri solare plutitoare din SUA pe un iaz de irigare în 2007. Țara încă mai departe de ani de la adoptarea legislației federale pentru a combate criza climatică, iar tehnologia s -a maturizat aici oprește. Încă din 2022, potrivit unui Bloomberg analizăau fost construite majoritatea celor 13 gigawati din lume de capacitate solară plutitoare în Asia.

Spre deosebire de multe țări asiatice, SUA are o abundență de terenuri nedezvoltate unde ar putea fi construit solar, a declarat Prateek Joshi, un inginer de cercetare la Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL), care a studiat solar plutitor, printre alte forme de energie. “Chiar dacă [floating solar] Poate juca un rol mai mic, cred că este un rol esențial în doar diversificarea amestecului nostru de energie și, de asemenea, reducerea sarcinii utilizării terenurilor ”, a spus el.

În februarie, NREL a publicat un studiu Acest lucru găsit solar plutitor pe rezervoarele din spatele barajelor deținute de federal ar putea oferi suficientă energie electrică pentru a alimenta 100 de milioane de case americane anual, dar numai dacă se folosesc tot spațiul dezvoltabil de pe fiecare rezervor.

Lacul Powell ar putea găzdui aproape 15 gigawati de solar plutitor Folosind aproximativ 23 la sută din suprafața sa, iar Lacul Mead ar putea genera peste 17 gigawati de putere pe 28 la sută din suprafața sa. O astfel de dezvoltare la scară largă este „probabil că nu va fi cazul”, a spus Joshi, dar chiar dacă un proiect a folosit doar o fracțiune din zona dezvoltabilă, „există multă putere pe care o puteți obține dintr-un procent relativ mic din aceste rezervoare din bazinul Colorado”.

Studiul nu a măsurat cât de mult va preveni solarul plutitor de evaporare a apei, dar cercetările anterioare ale NREL au arătat că panourile fotovoltaice – uneori numite „floatovoltaics” atunci când sunt implementate pe rezervoare – ar putea economisi apă și până la Schimbarea modului în care este implementat hidroenergetul.

O parte din energia unui baraj ar putea proveni din panouri solare care plutesc pe rezervorul său pentru a preveni eliberarea apei doar pentru a genera electricitate. În decembrie, când un baraj tipic occidental ar fi scăzut, lacurile cu solar plutitor ar putea avea încă suficientă apă pentru a produce hidroenergie, reducând dependența de energie de rezervă mai scumpă de la centralele electrice pe gaz.

Joshi a vorbit cu dezvoltatorii și managerii de apă despre plutirea solară înainte și a spus că există „o dorință de a obține acest lucru [technology] mergând. ” Tehnologia, însă, nu este impecabilă.

Matricele solare pot fi cu aproximativ 20 la sută mai scump de instalat pe apă decât pe pământ, în mare parte din cauza costului adăugat al geamurilor care mențin panourile la linie, potrivit unui raport din 2021 NREL. Efectul de răcire al apei poate spori eficiența panoului, dar panourile solare plutitoare pot produce puțin mai puțină energie decât un tablou de dimensiuni similare pe uscat, deoarece nu pot fi înclinate la fel de direct spre soare ca panouri pe bază de teren.

Și în timp ce panourile reduc probabil pierderea de apă din rezervoare, acestea pot crește, de asemenea, emisiile unui corp de apă de gaze cu efect de seră, care la rândul lor se încălzesc climatul și cresc evaporarea. În ianuarie, cercetătorii de la Universitatea Cornell au descoperit că solar plutitor care acoperă peste 70 la sută din suprafața unui iaz a crescut emisiile de CO2 și metan ale apei. Aceste tipuri de impacturi „ar trebui luate în considerare nu numai pentru corpul de apă în care [floating solar] este implementat, dar și în contextul mai larg al compromisurilor de schimbare a producției de energie de la pământ la apă ”, au scris autorii studiului.

„Orice tehnologie energetică are compromisurile sale”, a spus Joshi, iar în cazul solarului plutitor, unele dintre beneficiile sale – evaporarea redusă și utilizarea terenului – poate să nu fie ușor de exprimat în dolari și cenți.

Buckshot de argint

Poate că nu există un campion mai mare pentru solar plutitor în vest decât Scott Young. Înainte de a se retrage în 2016, el a petrecut o mare parte din cei 18 ani lucrând pentru Legislativul Nevada cercetând efectele legislației propuse, în special în sectorul energetic.

Într -o zi înnorată, Blustery May, în sud -vestul Wyoming, lângă casa sa, Young a spus că, în ultimii doi ani, a promovat tehnologia negociatorilor râului Colorado, membrilor Congresului, grupurilor de mediu și altor manageri de apă din cele șapte state din bazinul din Lacul Powell și Lake Mead.

Tânărul a crescut în zona Golfului San Francisco, la aproximativ 40 de mile, a estimat el, de la pionieratul panouri solare plutitoare din Napa. El a subliniat că nu are legături cu industria; El este doar un occidental îngrijorat, care dorește să diversifice amestecul de energie al regiunii și să economisească cât mai multă apă.

Dar până acum, când a reușit să atragă atenția cuiva, Young a spus că terenul său a fost întâmpinat cu un interes neplăcut. „De obicei, răspunsul este:„ Eh, este un fel de interesant ”, a spus Young, îmbrăcat într-o geacă neagră, o cămașă cu buton în jos și o șapcă cu bilă potrivită care îi încadra chipul rotund și deschis. „Dar nu există nicio urmărire.”

Biroul de recuperare „nu a primit nicio propunere oficială pentru plutirea solară pe rezervoarele sale”, a declarat un purtător de cuvânt al agenției, care a adăugat că Biroul a monitorizat tehnologia.

Într -un 2021 hârtie Publicat cu NREL, Reclamarea a estimat că solarul plutitor pe rezervoarele sale ar putea genera aproximativ 1,5 terawati de energie electrică, suficient pentru a alimenta aproximativ 100 de milioane de case. Dar, pe lângă faptul că ar putea interfera cu recreerea, viața acvatică și siguranța apei, efectul plutitor al solarului asupra evaporării s -a dovedit dificil de modelat pe larg.

Atât de mulți factori de mediu determină modul în care apa este pierdută sau consumată într-un rezervor-intensitate solară, vânt, umiditate, circulație a lacului, adâncimea apei și temperatură-, încât autorii studiului au concluzionat că recuperarea „ar trebui să se ferească de pretențiile contractanților cu privire la economiile de evaporare” fără studii specifice sitului. Aceiași factori afectează eficiența panourilor și, la rândul lor, cât de multă hidroenergetică ar trebui să fie generată din rezervorul pe care îl acoperă.

Raportul a arătat, de asemenea, că râul Colorado era copt cu potențial solar plutitor – mai mult decât oricare alt bazin din vest. Acest lucru este valabil în special în bazinul superior, unde tânărul a fost încântat de abordarea Colorado la tehnologie.

În 2023, statul a adoptat o lege care impunea mai multor agenții să studieze utilizarea solarului plutitor. În decembrie trecut, Consiliul de conservare a apei din Colorado a publicat constatăriși a estimat că statul ar putea economisi până la 407.000 de metri de apă de apă prin implementarea solarului plutitor pe anumite rezervoare. Un picior acre acoperă un acre cu un picior de apă, sau 325.851 de galoane, în valoare de aproximativ trei ani de apă pentru o familie de patru.

Când Young a văzut studiul din Colorado cuantificând economiile de la solar plutitor, s -a simțit de nădejde. “407.000 de metri de un stat de la un stat”, a spus el. „Speram că asta va atrage atenția oamenilor.”

Economisind că multă apă ar necesita utilizarea a peste 100.000 de acri de apă de suprafață, a spus Cole Bedford, directorul de operare al consiliului de conservare a apei din Colorado, într -un e -mail. „Pe unele dintre aceste rezervoare a [floating solar] Sistemul ar diminua valoarea recreativă, astfel încât nu ar fi adecvat ”, a spus el.„ La alții, recreerea, generarea de energie electrică și economiile de apă ar putea fi echilibrate. ”

Colorado nu intenționează să dezvolte un alt proiect în urma acestui studiu, iar Bedford a spus că tehnologia nu este o soluție de glonț de argint pentru negocierile din Colorado River.

„În timp ce solarul plutitor este un instrument din setul de instrumente pentru conservarea apei, singura soluție adevărată pentru provocările cu care se confruntă bazinul râului Colorado este o schimbare către utilizări și operațiuni durabile, sustenabile”, a spus el.

Unele dintre cele mai mari și mai uscate orașe, precum Phoenix și Denver, Ferry Colorado River Water către rezidenți la sute de kilometri distanță de bazin, folosind o rețea de infrastructură care trebuie să funcționeze în mod fiabil pe un teren neiertător. La fel ca omologii lor la nivel de stat, managerii de apă din aceste orașe au auzit plutirea floatovoltaicilor înainte, dar spun că tehnologia este în prezent prea imatură și costisitoare pentru a fi implementată în SUA.

În Arizona, Proiectul Central Arizona (CAP) oferă o mare parte din apa din râul Colorado, folosită de Phoenix, Tucson, Triburi și alte comunități din sudul Arizona, cu un canal de 336 mile care parcurge deșertul, iar Lacul Pleasant, rezervorul de 811.784 acre al companiei.

Deși CAP urmărește desfășurarea de către Gric de solar peste canale, nu are planuri imediate de a construi solar peste canalul său, sau Lacul Pleasant, potrivit lui Darrin Francom, directorul general asistent al Cap pentru operațiuni, energie, inginerie și întreținere, în parte, deoarece orașul Peoria deține tehnic apa de suprafață.

Acoperirea întregului canal cu solar pentru a salva 4.000 de picioare de picioare care se evaporă de la acesta ar putea fi prohibitiv costisitoare pentru CAP. „Costul dolarului pe acel picior acre [saved] va fi în zeci de zeci de ani, poate chiar și sute de mii de dolari ”, a spus Francom, în principal din cauza colaborării cu echipamente noi și metode de construcție.

Costurile crescute asociate cu construirea de panouri solare pe apă, în loc de pe teren, au făcut ca aceste proiecte să nu poată fipatabile pentru Denver Water, cea mai mare utilitate de apă din Colorado, care mută apa din bazinul râului Colorado și prin Munții Stâncoși către clienții din prima. „Floating Solar nu se retrage din noi din mai multe motive”, a spus Todd Hartman, un purtător de cuvânt al companiei. „Aveam să adăugăm mai multe resurse solare-pe care le avem în vedere-avem opțiuni abundente pe terenuri.”

Gric a cheltuit aproximativ 5,6 milioane de dolari, finanțat cu subvenții pentru reducerea inflației, pentru a construi 3.000 de metri de solar pe un canal, potrivit lui David Dejong, director de proiect pentru districtul de irigații al comunității.

Tânărul este conștient că nu există o singură soluție la problemele care afectează bazinul râului Colorado și știe că solarul plutitor nu este o tehnologie perfectă. În schimb, el se gândește la el ca la un „buckshot de argint”, a spus el, împrumutând un termen de la John Entsminger, director general pentru Autoritatea de apă din sudul Nevada – o tehnologie care poate fi implementată alături de o constelație a schimbărilor comportamentale pentru a ajuta la menținerea râului Colorado.

Având în vedere durata și intensitatea secetei din Occident și cererea din ce în ce mai mare de apă și energie curată, Young consideră că SUA trebuie să acționeze acum pentru a încorpora această tehnologie în țesătura de gestionare a apei occidentale.

Pe măsură ce seceta din Occident se intensifică, „Cred că mai mulți parlamentari vor privi acest lucru”, a spus el. „Dacă puteți economisi apă în două moduri – de ce nu?”

„Nu vom ști până nu vom încerca”

Dacă totul merge conform planului, rezervorul de vest al lui Gric va fi finisat și gata să stocheze apa din râul Colorado până la sfârșitul lunii iulie. Comunitatea dorește să acopere puțin sub 60 la sută din suprafața lacului cu solar plutitor.

„Știm pentru un fapt că acest lucru va fi 100 la sută eficient și nepriceput? Nu”, a spus Dejong, directorul de proiect al lui Gric pentru districtul său de irigații. „Dar nu vom ști până nu vom încerca.”

Panourile lui Gric vor avea câteva lucruri pentru ei, care proiectează pe Lakes Mead sau Powell probabil că nu ar fi. Rezervorul West Side nu va fi deschis la recreere, limitând impactul panourilor asupra oamenilor. Iar comunitatea are deja fonduri – subvenții privind Legea privind reducerea inflației și unii din banii proprii – pentru a plăti proiectul.

Dar ambițiile solare ale lui Gric pot fi amenințate de postura ostilă față de energia solară și eoliană de la Casa Albă și Republicanii Congresului, iar proiectul este vulnerabil la o economie din ce în ce mai volatilă. De la reluarea funcției, președintele Donald Trump, ajutat de miliardarul Elon Musk, a făcut profund Tăieți regenerabil Granturi de energie la Agenția pentru Protecția Mediului. Nu este clar dacă sau în ce măsură Biroul de Reclamare și -a redus programele de finanțare.

“În conformitate cu conducerea președintelui Donald J. Trump, departamentul lucrează la reducerea deșeurilor birocratice și pentru a se asigura că dolarii contribuabililor sunt cheltuiți eficient”, a declarat un purtător de cuvânt al Departamentului de Interne, care supraveghează recuperarea. „Aceasta include asigurarea proiectelor Biroului de Reclamare care utilizează fonduri din Legea privind investițiile în infrastructură și locurile de muncă, iar Legea privind reducerea inflației se aliniază priorităților de administrare. Proiectele sunt evaluate individual în funcție de perioada de performanță, critică și alte criterii. Proiectele au fost aprobate pentru obligații în cadrul acestui proces, astfel încât munca critică să poată continua.”

71 de comentarii