Egyesült államokbeli kutatók értékelték a szolár csatornák műszaki és gazdasági megvalósíthatóságát Kaliforniában, és azt találták, hogy becsült fajlagos költségük (LCOE) már megközelíti a talajra telepített napelem erőművekét. Három különböző projekt konfigurációt elemeztek nyolc különböző helyszínen Kalifornia csatornahálózatán belül.
A szállítást szolgáló csatornák napelem panelekkel történő lefedése gazdaságilag működőképes lehet mind a megújuló energia, mind a vízvédelem elősegítésével.
Kép: A Citizen Group jóvoltából
A csatornákon elhelyezett napelem erőműveket Indiában már sikeresen építettek, ahol ez a technológia megmutatta, hogy napenergiát lehet termelni további földterületek elfoglalása nélkül, ugyanakkor csökkenthető a víz párolgása.
A kaliforniai Santa Cruz Egyetemének kutatócsoportja szerint az Egyesült Államokban ezek a projektek egyszerűen fejleszthetők, különösen Kaliforniában, amely a világ legnagyobb vízelvezető rendszerével rendelkezik, és amelyet folyamatosan a szárazság fenyeget. Arra azonban felhívták a figyelmet, hogy az energia fajlagos költségének (LCOE) a talajon elhelyezett rendszerekhez közelebbi szintre helyezése kulcsfontosságú a megvalósíthatóság szempontjából.
Az Járulékos előnyök az energia és a víz terén a vízelvezetések napelem panelekkel borítása révén címen a Nature sustainability folyóiratban közzétett dokumentum alapján a tudósok regionális szinten elvégezték a hidrológiai és műszaki-gazdasági szimulációkat annak értékeléséhez, hogy Kalifornia 6 350 km hosszúságú vízelvezető hálózata alkalmas lehet-e hasonló napelem sorok telepítésére. „Legfontosabb eredményeink között tartjuk számon a kadmium-tellurid (CdTe) félvezető technológiát, azonban az érzékenységelemzésben a kritályos szilíciumot is számításba vettük” – jelölték meg konkrétan.
Módszertan
A kutatócsoport különböző módszereket alkalmazott a víz esetleges párolgásának értékelésére: A Penman-Monteith egyenlethez a hőmérsékletre, a relatív páratartalomra, a szélsebességre és a napsugárzásra vonatkozó adatok szükségesek, míg ennek módosított és mérési eszközként felhasznált változata hőmérsékletre, páratartalomra, csapadék mennyiségére, szárazság eloszlására, napbesugárzási értékre és szélre vonatkozó adatokat igényel; valamint a Kaliforniai Öntözéskezelési Információs Rendszert (California Irrigation Management Information System, CIMIS), amely segíti a mezőgazdasági termelőket a víz erőforrások hatékony kezelésében.
Három különböző üzem konfigurációt elemeztek nyolc különböző helyszínen Kalifornia csatornahálózatán belül: Egy közönséges, talajon elhelyezett napelem erőművet, amelyet közvetlenül a vízelvezetések mellett található területen helyeztek el; egy olyan acélvázas vízelvezetést áthidaló kialakítást, amelyet már számos projektnél használnak Indiában; és egy függesztőkábeles, vízelvezetést áthidaló kialakítást, amely Indiában már szintén kipróbáltak.
Költségek és becsült fajlagos költség
Az akadémikusok kiszámították a nettó jelenértéket (net present value, NPV) a három különböző típusú erőműre, figyelembe vették az árbevételeket, az előzetes költségeket, a telepítést, az engedélyeztetést és a földterületet, és azt találták, hogy a feszített kábelekkel épített erőművek nettó jelenértéke magasabb, mint a talajon elhelyezett létesítményé, mivel a többletköltségeik könnyen ellensúlyozhatók, ha biztosítják a vízvédelmet, a földterület költségének elmaradását, a jobb elektromos energia-előállítást, és a vízi gyomnövények visszaszorítását.
Az acélvázas erőművek nettó jelenértéke elmarad a talajon elhelyezett erőművekétől, a váz magas költségei miatt. „Bár a váz, a vízelvezetést áthidalása általában a legalacsonyabb nettó jelenértékkel bír, a legmagasabb vízdíjú helyszínen az acélvázas rendszer nettó jelenértéke magasabb, mint a talajon elhelyezett erőműveké” – fejtették ki a tudósok. „A vízelvezetést áthidaló napelem nettó jelenértéke 20-50%-kal haladja meg a hagyományos, talajra telepített szolár eszközökét, ezzel megkérdőjelezve a vízelvezetés fedetlenül hagyásának hagyományát és a napenergia számára leggazdaságosabb helyszínekről alkotott elképzelésünket”.
Az elemzés arra is rámutatott, hogy becsült fajlagos költségük tekintetében nincs jelentős eltérés a három projekttípus között. „Ez azért lehetséges, mert a vízelvezetés fölötti megoldásoknál a magasabb éves költségekhez arányosan az éves energiahozam növekedése társul, a párolgás révén megvalósuló hűtésnek köszönhetően” – áll a tanulmányban.
Előre tekintve az egyesült államokbeli csoport azt mondta, hogy a hálózattól független vagy „megosztott energiatermeléses” projekteket kezdeti, helyszínen folyó kísérleteknek vagy kísérleti projekteknek kell tekinteni. Továbbá a jövőbeli elemzések során számításba kell majd venni olyan kritériumokat is, mint például a hálózathoz való közelség vagy egy adott területen a földterület rendelkezésre állása.
Forrás: pv-magazine
