利用太阳能电池板覆盖加利福尼亚水系统的经济学

2021-03-19 22:37:54

推动美国太阳能增长的主要因素是大型公用事业规模太阳能项目的经济学。植物的规模确保他们的开发人员可以在散装中购买组件;使用更大,更强大的硬件;并有效地安装一切。与大多数分布式安装相比,那样的'像屋顶太阳能一样。

但这些装置都带有缺点。他们经常发生在未开发的土地上,这可以抵消一些积极贡献气候变化,特别是如果必须清除的土地被淘汰。理想情况下,最好找到一种方法来混合兼顾先前开发的网站的最佳功能,但在比例上将它们与专用安装相提并论。

已浮现(双关语)的解决方案是将面板放在水库上。储存器很大,已经开发,并且已经开发出来,漂浮在水面上的侧面有益:它会降低蒸发,潜在地提高水库的价值。现在,研究人员审查了另一种选择:覆盖所有加利福尼亚州和露天渡槽,其中提供了地球上最富有成效的农业地区之一,具有光伏。

研究人员在这里,位于加州大学的默塞德和圣克鲁斯的分支机构,参考加州' S作为运河,因为它们'重新位于地面级别。但他们没有船只交通,当时当地人倾向于称为他们的冒险服务。它们在从累积状态的地区(主要是由于山中的积雪)和将其交给国家和中央山谷的农业区域,发挥着关键作用。

无论您如何描述它,该系统有超过6000公里的水路,宽度往往在30米的面积上运行。放置不同,系统可以举办大量的太阳能电池板。

但要运作,这些运河中的水必须移动,将水输送到需要它的位置。所以它并不是一个简单的物质漂浮到水库里的一堆面板。研究人员考虑两个不同的选择在运河上放置面板:一个固体桁架,可将它们悬挂在每个银行上的表面或电缆上方。后者一直产生更好的结果,因为它涉及较少的原材料,更容易构建,所以我们' ll忽略了前选项。这两种选项都在印度使用,因此他们的操作有一些经验。

在这种配置中,研究人员预计基于运河的系统将有多种好处。对于一个,悬挂面板将遮蔽管道并减少蒸发,从而增加水供应。它还将降低任何水生植物和藻类的生长,否则可能会使运河成为他们的家,减少维护和清洁的需求。最后,运河中的相对凉水将适中面板本身的温度,这可以提高某些类太阳能电池板的效率。 (作者假设安装薄膜Cadtel面板。)

问题是,这些额外的福利是否会平衡暂停该小组在运河上的增加的成本。要查明,研究人员将安装的经济性与邻近地形上的标准实用规模安装的经济学进行了比较。

弄清楚这个不是一个简单的过程。运河系统在整个状态下延伸,并且北端的面板将具有非常不同的环境条件,并捕获比南方的光线少。这些相同的因素也会影响蒸发,因此研究人员将环境模型纳入其系统。他们还发现了几种估算文献中的水分损失的方式,因此他们使用这些方法从蒸发中创造了预期节省的高端和低端范围。

最后,所有这些数据都基于' s称为净现值的经济计算。该计算掺入了安装成本,节省了水的值,产生的电力值,以及可以避免的运河维护的值。所有这些都与简单地安装在同一气候和阳光条件下运行的标准实用规模系统生成的值。

总的来说,如上所述,任何使用实心桁架支持小组的系统都涉及如此大的安装成本,充其量,它将基于所在国家最阳光地区所产生的权力基于所产生的权力。电缆支持的系统在所有情况下,在所有情况下都有明显更好地产生功率。

该系统显然是Weren' t盈利,因为安装在土地上的等效系统。但是,一旦考虑了由于水的冷却效果导致面板的较低的管材维护和增加的效率,系统在检查的每个位置都显着优于陆基面板。在宏伟的事物方案中,由于面板留下了系统的水的价值是非常重要的;在南部的南部有一个位置,高水价使它成为一个更大的因素。

研究人员还计算每个位置的能量的稳定性成本。但是,在这里,选项之间的差异很大,因为由于附近的水冷导致的面板效率增加,最终抵消了过运河的额外成本。

关于蒸发速率的不确定性留下了巨大的水储蓄估计,从40,000立方米的水到2.5亿立方米。从萨克拉门托河到旧金山湾的大约一分钟的任何地方,达到旧金山湾的五分之一的任何地方,在州的数量的五分之一的百分之五。它不是什么,但它不是生命变化的。

然而,有许多事物使这些计算比经济分析更复杂。例如,运河上的布线可能会使维护复杂化,即使所述维护不得不经常发生。运河aren' t始终位于易于连接到加利福尼亚州和#39; s电网的地方附近。与一个更紧凑的网站不同,接线长,拉伸排列的小组可以大大增加成本。

但也有偏移因素。例如,在干旱期间,水的价格可以大大增长,因此系统中的额外水将偶尔接受更高的价值。储蓄还可以帮助限制加利福尼亚地下水的降低,这一直导致国家的各种问题,包括运河本身。最后,中央山谷的许多灌溉泵由柴油发动机提供动力,这是高度污染的,所以即使他们&#39,太阳能迷你网格可以努力降低污染和化石燃料的可能性也是如此。 ;重新连接到网格。

然而,在很多方面,这项工作的价值是' T必须特定于加利福尼亚。这里开发的模型可能对任何可能的上下文都有用,这些内容可以允许其他语言环境评估太阳能的这种方法的潜在和权衡 - 以及权衡 -