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气候变化和水资源稀缺在美国西部的前沿和中心气候变暖了那正在进行严重的多年干旱和地下水用品被全面的东西在很多地方。
西方国家正在采取许多战略适应这些压力并为未来做好准备。这些包括促进可再生能源发展，节约用水和管理自然和工作土地的措施。
作为在气候智能解决方案上工作的工程师，我们在加利福尼亚州的水和气候中发现了一种轻松的双赢，我们称之为“太阳能运河”。关于4000英里的运河把水输送到大约3500万加利福尼亚人和570万英亩的农田。用太阳能板覆盖这些运河将减少宝贵水的蒸发，这是加利福尼亚最重要的资源之一，有助于实现该州的可再生能源目标，同时也可以节省资金。
节约用水和土地
加利福尼亚州是易于干旱水是一个持续的问题。现在，气候的变化带来了更热、更干燥的天气。
过去10到30年的严重干旱干井，导致官员实施水限制，加油大规模的森林大火。截至2021年4月中旬，整个国家是正式遭遇干旱。
与此同时，加利福尼亚州有雄心勃勃的保护目标。国家有一个授权减少地下水泵送在农场，城市，野生动物和野生动物和生态系统. 作为广泛气候变化倡议的一部分，2020年10月，加文·纽森州长指示加州自然资源局带头努力在2030年将30％的土地和沿海水域保存在一起。
冬天，加州大部分的雨雪都落在萨克拉门托北部，而该州80%的用水量发生在南加利福尼亚州大部分在夏天。这就是运河蜿蜒穿过这个州的原因。这是世界上最大的此类系统。我们估计，它们携带的水分中有1%-2%在加州炎热的阳光下蒸发掉了。
在最近的一项研究中，我们发现，用太阳能电池板覆盖加州4000英里的运河每年节省超过650亿加仑的水通过减少蒸发。这足以灌溉5万英亩农田或满足200多万人的居住用水需求。通过将太阳能装置集中在已经使用的土地上，而不是在未开发的土地上建造，这种方法将有助于加州实现两者的可持续管理目标水和土地资源。
气候友好的力量
用太阳能板遮蔽加州的运河将产生大量的电力。我们的估计显示，它可以提供约130亿瓦的可再生能源能力，这大约是该州为满足这一需求而需要增加的新能源的一半清洁电力目标：从2030年的无碳源60％和100％可再生于2045。
在运河上安装太阳能电池板，这两个系统都更加高效。太阳能电池板将减少运河的蒸发，特别是在加利福尼亚炎热的夏季。由于水比陆地加热得慢，所以从面板下面流出的运河水可以使它们冷却10华氏度，提高电力生产高达3％。
这些面板也可以当地发电在加州的很多地方，两者都降低了传输损耗和消费者的费用。将太阳能电源与电池储存相结合，可以帮助在农村地区和服务不足的社区中建立微电网，使电力系统更加高效和弹性。这将减轻由于极端天气，人为错误和野火而导致的功率损失的风险。
我们估计，用太阳能板横跨运河的成本要高于建造地面安装系统。但是，当我们把一些共同利益，如避免土地成本，节约用水，减少水生杂草和提高光伏效率，我们发现太阳能运河是一个更好的投资，并提供电力，在太阳能装置的寿命周期内成本更低。
对土地的好处
太阳能运河大约不仅仅是产生可再生能源和节水水。建立这些长，薄的太阳阵列可以防止超过80,000英亩的农田或自然栖息地被转化为太阳能农场。
加利福尼亚为不断增长的全球人口种植食物，以及生产超过50％的水果，坚果和蔬菜美国消费者吃的。然而，高达50%的新可再生能源产能可以达到脱碳目标位于农业地区，包括大型耕地的大型耕地。
太阳能运河设施还将保护野生动物、生态系统和文化重要的土地。大规模的太阳能发展可能导致栖息地损失，降解和碎片，这可能会危害威胁的物种，如莫哈韦沙漠乌龟。
他们也可以伤害沙漠灌丛植物群落，包括在土着部落文化上重要的植物。作为一个例子，建设创世纪太阳能中心2012-2014年索诺兰沙漠和莫哈韦沙漠毁坏的小径和墓地和损坏的重要文化文物，刺激持续的法律冲突。
清除空气
通过发电，太阳能运河可以改善空气质量——这是加州中部的一个严重问题美国中的一些最肮脏的空气。太阳能电力有助于将通过加利福尼亚州的农业山谷泵浦水分的微粒喷射柴油发动机。它也可以帮助收取费用越来越多的轻型和重型电动汽车把人们和货物运到全国各地。
另一个好处是抑制堵塞运河的水生杂草。在印度在2014年以来，开发商一直在修建太阳能渠，但由于太阳能电池板的遮荫，杂草的生长受到限制，这些杂草阻碍了排水和限制水流。
用除草剂和机械设备来对付这些杂草是昂贵的，而且除草剂威胁着人类健康和环境。对于加州100英尺宽的大型运河，我们估计遮阳运河每英里可以节省约4万美元。在全州范围内，每年可以节省6900万美元。
把太阳能运河带到加利福尼亚
虽然印度建造了太阳能阵列，但在运河和美国正在开发浮动太阳能项目加利福尼亚州缺乏原型来在本地学习。
在中央谷地和南加州，大型和小型的示范项目正在讨论中。建立原型可以帮助运营商、开发商和监管机构改进设计、评估环境影响、衡量项目成本和效益，并评估这些系统的运行情况。有了更多的数据，规划者就可以制定出在全州乃至整个西部扩展太阳能运河的策略。
将在加利福尼亚州计划，基金和在太阳能运河项目中进行十几个或更多合作伙伴。公私伙伴关系可能包括联邦，州和地方政府机构，项目开发商和大学研究人员。
加州老化的电力基础设施为灾难性的大火和多日中断. 在运河和其他受干扰的土地上建造智能太阳能开发，可以使电力和水基础设施更具弹性，同时节约用水、降低成本和帮助应对气候变化。我们认为这是一个应该在全国乃至全世界都考虑的模式。
罗杰包杰出工程教授，加利福尼亚大学默塞德分校。Brandi Mckuin是环境研究所的博士后研究员，加州大学圣克鲁兹分校. 这篇文章从谈话在知识共享许可下。
14评论
他们不会让他们种植树木遮荫，并在运河沿着运河进行各种各样的人行道吗？直接在水上或水中施加结构将捕捉各种碎片，更不用说浸出它们用于框架或漂浮在水中的任何材料。冷却风也会减少。嵌套动物和昆虫也可能导致问题。文章提到了一些缺点来安装，因此如果水的质量更糟糕，水如何在水上的安装是什么不同的？维护也更加困难。如果这是他们的目标，可以沿着侧面安装太阳能电池板。阳光是一个天生的消毒剂，所以你为什么要阻止它？
树木用它们的根把水分吸上来，然后水分从树叶进入空气中。这只会增加而不是减少水分的流失。
树根也不可避免地损害运河的结构。
法国人似乎已经能够这样做：
https://cromwell-intl.com/travel/france/boat/
我接受纠正。我下一个关心的是时间或成本。如果你在那里种植全尺寸的树，那将花费一大笔钱。如果你种了小树，那么你会等待几年或几十年后才能提供你想要的阴影。当然，树木本身也会用水。
特雷弗，
我不知道种植树木是否沿着灌溉运河是一个好主意，或者如果他们甚至在干旱的气候中仍然存活，而不能够进入一些水。我认为任何基础设施都应该考虑如何成为周边地区的福利，因为欧洲纯粹的功利运河都有。
我有同样的想法。本文缺乏仅适用于其他地方的建筑太阳能的比较，这对所取得的争论至关重要。当地，他们正在覆盖运河。对于沿岸的人（我没有），将太阳能电池板放在河流景色，曾经是伤口的盐。似乎是公园和骑自行车道的好地方。停车场和田野似乎是太阳能的伟大点。
住在有丰富的水的地方靠近可爱的运河的人可能会有不同的心理形象，而不是这些实际的。他们是丑陋的工业基础设施与沙漠景观冲突。添加太阳能不会让它们看起来更糟糕。
查理，可能是常态。但在本地说话，他们实际上非常好，我住在干燥的沙漠气候中。我起初误解了他们的河流。看不见的具体。他们中的许多人已经排列在步行/自行车道上。这一切都是一种实用的观点，因为他们已经覆盖了它们，我相信种植草，让它看起来更加自然。
当然，短暂的延伸就像你在谈论的那样，这不会是放置这些的地方。
面板本身的成本占总成本的很小一部分，支架和安装的成本很高。这是极简主义的代表。
这似乎是制造太阳能电池板的方法_dramicainz_更昂贵的建立和维护。
加利福尼亚有很多土地。失踪的是水。把你们一百年前沙漠化的中央山谷周围的山脚都带上，更有效地灌溉你们变成农田的低洼沼泽，在那里建造太阳能。
我这么说是个好主意，因为我已经考虑了好几年了。据说，由于暴露在阳光下的表面和泄漏而蒸发，造成运河中的水损失将近50%。遮光水会减少蒸发。我们目前正在覆盖加利福尼亚的大片土地来种植太阳能农场，我认为这是对宝贵资源的浪费。让我们来讨论一下现有的基础设施，得到一个两三个。种植树木遮荫运河将增加运河的用水和损失。根会寻找裂缝，渗透并生长到裂缝中。国家水利项目使运河远离植被，以免发生这种情况。我发现，每一个评论都是批评这个想法，没有一个令人信服的论点（无论如何在我的脑海里）为什么不这样做。
批评更多的是他们没有提供良好的量化原因* * *做其他选择，对安装和维护成本有合理的担忧与他们可以安装的其他地方。我认为每个人都在船上，用水和安装太阳能电池板，但这两个人都越来越多地完成。为了对运河构建太阳能电池板的争论，需要对现有方法进行成本效益分析。
他们如何用太阳能来维护运河?运河需要定期清洗，修理，检查。这些运河大多是工业规模的混凝土衬里运河，而不是200年前在法国乡下用牛拉小驳船的蜿蜒运河。为什么不简单地利用数千平方英里荒废、灌溉不良的农田呢?这些农田现在盐分太高，无法种植作物。或者禁止在沙漠中种植愚蠢的大米和棉花，并在那里建立太阳能农场?加州95%的水都用在了农业上，而农业仅占加州GDP的5%，在沙漠种植水稻和棉花是对宝贵资源的浪费，简直是犯罪。
沿着数千英里的运河运行太阳能电池板丝带似乎非常昂贵和不切实际。
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