科罗拉多河的两个大水库,米德湖和鲍威尔湖正在退却。多年的干旱和长期的过度使用确实造成了损失,但大量的水也因蒸发而流失。如果同样是灼热的太阳,造成了如此多的水分流失,被用来发电呢?
在美国西南部的这两个水库的一部分中安装浮动光伏阵列,有时称为“漂浮浮动”,可以生产干净,可再生能源,同时屏蔽来自炎热的沙漠阳光的大量水。
浮动太阳阵列的双能和环境效益已经开始在全球清洁能源市场中获得技术的一个地方,浮动项目现在正在澳大利亚,巴西,中国,英格兰,印度,日本,南方等多样化的地方。韩国和加利福尼亚州。他们能够像湖滨和鲍威尔一样有效,这是美国的两个最大的人造储层。
节约用水和发电将是重大的
美国垦区局估计,80万英亩的水 - 近6%的科罗拉多河年度流动 - 在平均年份的羊酸沙漠阳光下被撒格湖表面烘烤。鲍威尔湖每年丢失约860,000英亩的脚,以蒸发和银行渗漏。由于漂浮性可以将干气候中的蒸发减少多达90%,因此覆盖着这两个与太阳能电池板的水体的部分可能导致显着的水量。
从已经建造或设计的浮动太阳能电场的空间需求外推开,电力收益在这些人造的沙漠湖泊的一小部分上安装漂浮胶水可能会象。如果6%的米德表面致力于太阳能,则产量将是至少3,400兆瓦的发电能力 - 基本上超过Hoover大坝的发电量为2,074兆瓦。
太阳能的注入可能会给急需电力的西南地区带来可再生电力的重大推动,而且至少有一部分电力可以通过为胡佛大坝修建的未充分利用的传输线获得。
浮动光伏发电的一个关键卖点是,在类似气候条件下,与地面光伏发电相比,它们能提供额外的能量。漂浮的光伏电池板悬浮在有阳光遮挡的湖面上,其运行温度比沙漠上的太阳能电池板要低,这是提高包括光伏电池在内的半导体生产效率的关键因素。一个项目的支持者预计,她的公司计划在南澳大利亚詹姆斯敦的一个阳光饱和的污水处理池塘安装太阳能电池板,每瓦特的装机电力将增加50%的电力。
在内华达州、亚利桑那州和犹他州,那些喜欢划船、钓鱼、浮潜和在米德湖和鲍威尔湖游泳的人可能不会立即接受太阳能电池板与他们的娱乐活动相竞争的想法。然而,随着海滩的后退和码头搁浅在陆地上,遏制水流失的好处正变得越来越明显。此外,在一些水文专家和环保人士说,鲍威尔湖应该部分排水恢复格伦峡谷和打捞米德湖,下游360英里处,建筑太阳能这些境况不佳的人工湖泊的一部分可能看起来像一个聪明的选择。
日本是这种方法的先驱
日本一直是漂浮物的先驱。它开始谦虚,漂浮在兵库县的两个水库上漂浮的面板,以满足大约920户家庭的电力需求。现在它正在缩放。在千叶县的水库上,2018年完成的植物将为近5,000户提供电力。
在日本相对温和的气候中,防止蒸发可能没有美国西南部那么重要。但在一个人口稠密、面积小、福岛核事故后正在寻找核能替代能源的国家,在不对稀缺土地资源征税的情况下开发太阳能的前景有其自身的优点。
在巴西亚马逊的一个水库上也安装了浮动太阳能电池板。几十年前,巴西执政的军政府修建巴尔比纳大坝(Balbina Dam)时,大约910平方英里的雨林被洪水淹没,淹没了数百万棵树,摧毁了土著居民的家园和狩猎场。如今,由于持续的干旱和巴尔比纳水库(Balbina Reservoir)的河水缓慢流动,大坝的运行能力仅为额定容量的五分之一。
不过,不久之后,一个不断扩大的浮动太阳能模块网络可能会帮助弥补这个失败的水力发电项目。在试点阶段,一个5兆瓦的太阳能装置将覆盖相当于五个足球场的面积,将为大约9000户家庭提供足够的电力。如果一切进展顺利,规划者们希望以后能建造一个300兆瓦的大型项目,为大约54万巴西家庭提供足够的电力。
待定或已完成的浮动光伏项目还在继续。在印度,一个试点规模的装置已经在加尔各答郊区的一个湖泊上成功测试,开发商正在谈判在喀拉拉邦的湖泊上建造更大的漂浮太阳能发电厂。在加州的索诺马县,污水处理池现在配备了浮动光伏阵列。在英国,欧洲最大的浮动太阳能装置即将在伦敦外的伊丽莎白女王二世水库完工。另一座正在曼彻斯特附近的水库上建造。和日本一样,有效利用土地资源是关键因素。
美国西南部的不同问题
虽然美国西南部的土地限制远低于U.K.,但由于太阳能开发商寻求其公用事业规模项目的合适土地,开放的沙漠正在增加压力。保护沙漠乌龟在某些地点是一个主要问题,其中内华达州东南部的Moapa Paiute部落土地上的两个光伏植物,距离湖米德湖仅几十英里。
在加州,可再生能源倡导者和自然资源保护主义者对在7个县的沙漠地区和邻近地区开发大型太阳能电站的前景一直存在严重分歧。
米德湖和鲍威尔湖等水库上漂浮的太阳能电池板不会取代加州和西南其他地区对陆地太阳能的需求,但它们可以缓解脆弱的沙漠生态系统的压力。
当我们面对全球变暖的安装影响时,在温暖的气候中保持供水和需求之间的可行平衡将是特别具有挑战性的。在Sunny Southwest中,减少蒸发的水损失应该是宽范围的水资源保护策略的一部分。浮动太阳能电场有一个作用,遏制水浪费,因为它们产生碳中性功率。
Philip Warburg是两本可再生能源书的作者,利用太阳和收获的风。这篇文章最初出现了在耶鲁环境360。
6个评论
对降雨的影响?
任何关于可能效果的想法,这将在这些领域降雨?即使是几个百分比差异也可能是一个巨大的变化,特别是鉴于他们经历的已经低降雨量。
@ Nathan Spriegel
几乎没有。蒸发对拉斯维加斯地区的降雨量没有影响。他们有一个短暂的季风季节(7 / 8月)和强制性的山洪暴发。融雪流入米德湖/鲍威尔湖。
克里斯-米
也许不是即时地区,但下顺近几百英里?
无论她吸烟什么......
我想要一些!
“一个项目的支持者预计,她的公司计划在南澳大利亚詹姆斯敦的一个阳光饱和的污水处理池塘安装太阳能电池板,每瓦特的电力将增加50%的电力。”
鉴于典型的Precium PV面板的温度系数为每度摄氏度约0.3%,增加50%的增加将要求将面板漂浮在水上或附近的平均工作温度下为167 * C或300 * f!
与屋顶相比,靠近水的光伏板的冷却效果/功率增加可能更接近5-10%。这对项目经济有潜在的重大影响,绝对值得考虑,但远远没有达到50%。
购者自慎!
回应柯特克
Curt,
你的怀疑是有道理的。谢谢你的评论。
对野生动物的影响?
我想知道失去那么多的阳光和湖面会给湖泊的植被和其他野生动物带来什么影响。有没有关于撞击的研究?
登录或创建帐户以发表评论。
注册 登录