„Solární kanály“ mohou ušetřit miliardy litrů vody ročně
Napsal: pát zář 10, 2021 8:43 am
Dobrý den,
je tu pátek a dnes mimořádně již ráno nahazuji článek k přečtení, zamyšlení a případné diskuzi. Tentokrát se podíváme do americké Kalifornie na soláry nad vodními kanály.
Přeji hezký den.
Karel Kilián
„Solární kanály“ mohou ušetřit miliardy litrů vody ročně
Minulý týden jsme se věnovali tématu fotovoltaické elektrárny, umístěné v Alpách v nadmořské výšce 1810 metrů. Okrajově jsme se zmínili o dalších cestách, které mají vést k efektivnější instalaci slunečních elektráren - mimo jiné jsme zmínili i kalifornský nápad umístit solární panely nad vodní kanály. Dnes se na toto téma podíváme podrobněji.
Velké solární farmy jsou často laickou i odbornou veřejností kritizovány za to, že zabírají půdu, kterou by bylo možné využívat jiným způsobem - například pro pěstování zemědělských plodin. Samozřejmě to neplatí vždy a všude - například na soláry v poušti se taková kritika určitě uplatnit nedá.
Soláry nad kanály
V americké Kalifornii používají k rozvodu pitné vody vodní kanály. Mají celkovou délku přes 6400 kilometrů a jednou z jejich výhod je, že patří státu. Ten tak může využít stávající infrastrukturu k dalším veřejně prospěšným aktivitám - například k výrobě elektrické energie.
Magazín Popular Science informoval o výsledcích studie „Energetické a vodohospodářské výhody spojené s pokrytím kanálů solárními panely“, jež byla publikována v prestižním odborném časopise Nature. Vědci z University of California Merced a University of California Santa Cruz v ní analyzovali ekonomickou proveditelnost vybudování systému „solárních kanálů“.
Kalifornský vodní systém je jedním z největších na světě - poskytuje životodárnou kapalinu více než 27 milionům lidí. Doktorandka z Kalifornské univerzity Brandi McKuin zjistila, že zastínění kanálů povede ke snížení odpařování vody, což vnímá jako zásadní pozitivum.
Konstrukce solárních panelů
Studie zvažuje instalaci solárních panelů pomocí traverz nebo závěsných lan nad vodní kanál. Ty by následně fungovaly jako deštník a slunečník, navíc by vyráběly elektřinu. Nesporným kladem zastínění má být snížení odpařování vody, která je pro Kalifornii, jež je pravidelně postihována suchem, obzvláště důležitá.
Podívejme se na konkrétní čísla: solární panely nad kanálem mohou snížit roční výpar v průměru o 39 ± 12 tisíc kubických metrů na jeden kilometr kanálu. „Ročně bychom mohli ušetřit až 238 miliard litrů vody,“ tvrdí McKuin. „To by bylo srovnatelné s množstvím vody potřebným k zavlažování 50 000 akrů zemědělské půdy nebo k uspokojení potřeby více než dvou milionů lidí.“
Proč už tedy Američané nezakrývají své vodní kanály? Micheal Kiparsky, ředitel Wheelerova institutu pro vodu na Kalifornské univerzitě v Berkeley, který se na studii nepodílel, je přesvědčen, že úspory vody ze solárních kanálů sice mohou znít opravdu skvěle, ale vzhledem k rozsahu projektu jsou relativně zanedbatelné.
Vyplatí se to?
Solární panely mohou nejen stínit vodní kanály, ale také získávat spoustu energie ze slunce. Analýza sice nezjišťovala, jakou kapacitu by tyto solární panely měly, ale McKuin odhaduje, že by to bylo asi 13 gigawattů, tedy „polovina předpokládané nové kapacity potřebné do roku 2030 ke splnění kalifornských cílů dekarbonizace“.
S takovým množstvím elektřiny by bylo možné například nahradit zavlažovací čerpadla poháněná naftou, která negativně ovlivňují kvalitu ovzduší. Kiparsky považuje myšlenku propojení výroby elektřiny s vodárenským systémem, který spotřebovává velké množství elektrické energie, za zajímavou. „Líbí se mi myšlenka, že by se věci mohly obnovovat z vnitřních zdrojů,“ říká.
Před týdnem jsme přinesli komentář provozovatele MyPower.cz Filipa Procházky, který se ptal: „Co se stane s biotopem pod panely, když bude trvale zastíněn?“ Z pohledu McKuin je zejména omezení vodních rostlin žádoucí, neboť mohou zastavit průtok vody. Přidáním stínu a snížením slunečního svitu množství se omezí růst rostlin. Tím by se snížila zátěž pro často nákladnou mechanickou a chemickou údržbu vodních tras.
Zatím je to jen studie
Ačkoli je tato studie jen „modelovým cvičením“, které má ukázat potenciál této myšlenky, McKuin doufá, že výsledky analýzy budou inspirovat veřejné služby, aby ji vyzkoušely v praxi na skutečných vodních kanálech.
Zatím jediné testovací solární panely zavěšené nad vodními kanály existují v Indii. Ve městě Gudžarát stála v roce 2015 solární elektrárna „nad kanálem“ přes 18 milionů dolarů (cca 385 milionů korun), ale ušetřila 16 hektarů půdy a biliony litrů vody.
Umístěním solárních panelů nad stávajícími kanály lze také ušetřit dosud nedotčenou přírodu. Ta je v současnosti v mnoha zemích nákladné zabírána instalacemi solárních elektráren, čímž dochází k jejímu nevratnému poškozování.
Další výhody
Neměli bychom minout ani další výhodu instalace panelů nad vodní plochy. Případové studie solárních fotovoltaických elektráren nad kanály prokázaly vyšší výkon díky chladnějšímu mikroklimatu v blízkosti kanálu.
Spojení solárních panelů a vodních kanálů vypadá z dosavadních zjištění jako jasná „win-win situace“. Zatímco panely poskytnou stín, omezí vypařování vody a vyrobí elektrickou energii, vodní kanál nabídne chlad, díky kterému může fotovoltaika fungovat s vyšší efektivitou.
Ačkoli se projekt kanálů se solárními panely může zdát jako smysluplný, stále zůstává nezodpovězeno několik otázek. Vědecká studie například vůbec nepočítá s tím, kolik energie by taková síť vyrobila, ani s náklady na vybudování tak rozsáhlé infrastruktury.
„Myslím, že jednou z důležitých částí tohoto příběhu je, že v Kalifornii máme povinnost vyrábět obnovitelnou energii ve velkém měřítku, ale zároveň musíme být opatrní při zabírání velkých pozemků,“ říká McKuin. „Kreativním přístupem k umístění solárních panelů se možná můžeme vyhnout některým z těchto kompromisů.“
Co si myslíte o instalaci solárních panelů nad vodní kanály?
Zdroje: popsci.com, interestingengineering.com, nature.com.
je tu pátek a dnes mimořádně již ráno nahazuji článek k přečtení, zamyšlení a případné diskuzi. Tentokrát se podíváme do americké Kalifornie na soláry nad vodními kanály.
Přeji hezký den.
Karel Kilián
„Solární kanály“ mohou ušetřit miliardy litrů vody ročně
Minulý týden jsme se věnovali tématu fotovoltaické elektrárny, umístěné v Alpách v nadmořské výšce 1810 metrů. Okrajově jsme se zmínili o dalších cestách, které mají vést k efektivnější instalaci slunečních elektráren - mimo jiné jsme zmínili i kalifornský nápad umístit solární panely nad vodní kanály. Dnes se na toto téma podíváme podrobněji.
Velké solární farmy jsou často laickou i odbornou veřejností kritizovány za to, že zabírají půdu, kterou by bylo možné využívat jiným způsobem - například pro pěstování zemědělských plodin. Samozřejmě to neplatí vždy a všude - například na soláry v poušti se taková kritika určitě uplatnit nedá.
Soláry nad kanály
V americké Kalifornii používají k rozvodu pitné vody vodní kanály. Mají celkovou délku přes 6400 kilometrů a jednou z jejich výhod je, že patří státu. Ten tak může využít stávající infrastrukturu k dalším veřejně prospěšným aktivitám - například k výrobě elektrické energie.
Magazín Popular Science informoval o výsledcích studie „Energetické a vodohospodářské výhody spojené s pokrytím kanálů solárními panely“, jež byla publikována v prestižním odborném časopise Nature. Vědci z University of California Merced a University of California Santa Cruz v ní analyzovali ekonomickou proveditelnost vybudování systému „solárních kanálů“.
Kalifornský vodní systém je jedním z největších na světě - poskytuje životodárnou kapalinu více než 27 milionům lidí. Doktorandka z Kalifornské univerzity Brandi McKuin zjistila, že zastínění kanálů povede ke snížení odpařování vody, což vnímá jako zásadní pozitivum.
Konstrukce solárních panelů
Studie zvažuje instalaci solárních panelů pomocí traverz nebo závěsných lan nad vodní kanál. Ty by následně fungovaly jako deštník a slunečník, navíc by vyráběly elektřinu. Nesporným kladem zastínění má být snížení odpařování vody, která je pro Kalifornii, jež je pravidelně postihována suchem, obzvláště důležitá.
Podívejme se na konkrétní čísla: solární panely nad kanálem mohou snížit roční výpar v průměru o 39 ± 12 tisíc kubických metrů na jeden kilometr kanálu. „Ročně bychom mohli ušetřit až 238 miliard litrů vody,“ tvrdí McKuin. „To by bylo srovnatelné s množstvím vody potřebným k zavlažování 50 000 akrů zemědělské půdy nebo k uspokojení potřeby více než dvou milionů lidí.“
Proč už tedy Američané nezakrývají své vodní kanály? Micheal Kiparsky, ředitel Wheelerova institutu pro vodu na Kalifornské univerzitě v Berkeley, který se na studii nepodílel, je přesvědčen, že úspory vody ze solárních kanálů sice mohou znít opravdu skvěle, ale vzhledem k rozsahu projektu jsou relativně zanedbatelné.
Vyplatí se to?
Solární panely mohou nejen stínit vodní kanály, ale také získávat spoustu energie ze slunce. Analýza sice nezjišťovala, jakou kapacitu by tyto solární panely měly, ale McKuin odhaduje, že by to bylo asi 13 gigawattů, tedy „polovina předpokládané nové kapacity potřebné do roku 2030 ke splnění kalifornských cílů dekarbonizace“.
S takovým množstvím elektřiny by bylo možné například nahradit zavlažovací čerpadla poháněná naftou, která negativně ovlivňují kvalitu ovzduší. Kiparsky považuje myšlenku propojení výroby elektřiny s vodárenským systémem, který spotřebovává velké množství elektrické energie, za zajímavou. „Líbí se mi myšlenka, že by se věci mohly obnovovat z vnitřních zdrojů,“ říká.
Před týdnem jsme přinesli komentář provozovatele MyPower.cz Filipa Procházky, který se ptal: „Co se stane s biotopem pod panely, když bude trvale zastíněn?“ Z pohledu McKuin je zejména omezení vodních rostlin žádoucí, neboť mohou zastavit průtok vody. Přidáním stínu a snížením slunečního svitu množství se omezí růst rostlin. Tím by se snížila zátěž pro často nákladnou mechanickou a chemickou údržbu vodních tras.
Zatím je to jen studie
Ačkoli je tato studie jen „modelovým cvičením“, které má ukázat potenciál této myšlenky, McKuin doufá, že výsledky analýzy budou inspirovat veřejné služby, aby ji vyzkoušely v praxi na skutečných vodních kanálech.
Zatím jediné testovací solární panely zavěšené nad vodními kanály existují v Indii. Ve městě Gudžarát stála v roce 2015 solární elektrárna „nad kanálem“ přes 18 milionů dolarů (cca 385 milionů korun), ale ušetřila 16 hektarů půdy a biliony litrů vody.
Umístěním solárních panelů nad stávajícími kanály lze také ušetřit dosud nedotčenou přírodu. Ta je v současnosti v mnoha zemích nákladné zabírána instalacemi solárních elektráren, čímž dochází k jejímu nevratnému poškozování.
Další výhody
Neměli bychom minout ani další výhodu instalace panelů nad vodní plochy. Případové studie solárních fotovoltaických elektráren nad kanály prokázaly vyšší výkon díky chladnějšímu mikroklimatu v blízkosti kanálu.
Spojení solárních panelů a vodních kanálů vypadá z dosavadních zjištění jako jasná „win-win situace“. Zatímco panely poskytnou stín, omezí vypařování vody a vyrobí elektrickou energii, vodní kanál nabídne chlad, díky kterému může fotovoltaika fungovat s vyšší efektivitou.
Ačkoli se projekt kanálů se solárními panely může zdát jako smysluplný, stále zůstává nezodpovězeno několik otázek. Vědecká studie například vůbec nepočítá s tím, kolik energie by taková síť vyrobila, ani s náklady na vybudování tak rozsáhlé infrastruktury.
„Myslím, že jednou z důležitých částí tohoto příběhu je, že v Kalifornii máme povinnost vyrábět obnovitelnou energii ve velkém měřítku, ale zároveň musíme být opatrní při zabírání velkých pozemků,“ říká McKuin. „Kreativním přístupem k umístění solárních panelů se možná můžeme vyhnout některým z těchto kompromisů.“
Co si myslíte o instalaci solárních panelů nad vodní kanály?
Zdroje: popsci.com, interestingengineering.com, nature.com.
a bylo by to stejné.Nebylo by potřeba tolika elektráren a uhlí ze země,či stavět jádro v politických měnách