加利福尼亚州拥有约 4,000 英里的运河，将清洁的水输送到全州各地。最新研究表明，这些运河的作用远不止为加州居民提供饮用水——与太阳能电池板结合使用，这些运河也可能成为同时产生太阳能和节约用水的一种方式。
这项新研究分析了加州大学默塞德分校和加州大学圣克鲁兹分校研究人员对在该州建造“太阳能运河”系统的经济可行性进行的量化分析。
加州的水利系统是世界上最大的系统之一，为超过 2700 万人提供重要的水资源。加州大学圣克鲁兹分校的博士后研究员、该研究的首席作者 Brandi McKuin 发现，为运河遮荫可以减少水的蒸发，这就像在炎热的夏日将水杯放在阴凉处而不是暴露在外一样，可以防止水分蒸发。使用桁架或悬索安装太阳能电池板充当运河的“遮阳伞”，这就是所谓的“双管齐下”的太阳能运河。
“我们可以每年节约 630 亿加仑的水，”她说。“这相当于灌溉 5 万英亩农田所需的水量，或者满足 200 多万人的住宅用水需求。”水对加州尤为重要，因为该州经常遭受干旱。
那么，为什么我们不立即覆盖水渠呢？米切尔·基帕尔斯基，伯克利法学院惠勒水研究所所长，他没有参与这项研究，他说，尽管太阳能运河的节水效果听起来很棒，但考虑到项目的规模，其节水效果是适度的。“节水可能不足以成为全州范围内实施此举的决定性因素，”他说。
[相关：纽约市最大的发电厂转向清洁能源将帮助一个社区更好地呼吸。]
除了为运河降温，这些太阳能电池板还能从户外的阳光中获取大量能量。尽管分析没有衡量这些太阳能电池板的容量，但 McKuin 通过“估算”计算出其容量约为 13 吉瓦，或“为实现州脱碳目标到 2030 年所需新增容量的一半”。有了这种电力，那些会严重影响空气质量的柴油驱动灌溉泵有可能被取代。
Kiparsky 认为，将发电与耗水量巨大的水利系统联系起来的想法很有吸引力。“我喜欢‘内部可再生’的想法，”他说。
水生杂草也困扰着运河，并可能导致水流停滞，但研究人员发现，通过增加阴影并减少植物的阳光照射，可以大大减少杂草的生长。McKuin 说，防止杂草生长还可以减轻有时昂贵的机械和化学水道维护的负担。
[相关：4 位可持续发展专家谈他们将如何花费埃隆·马斯克的 1 亿美元气候承诺。]
虽然这项研究是一项“建模练习”，旨在展示这一想法的潜力，但 McKuin 希望这项分析能启发公用事业公司以及州和联邦机构在实际水道上进行测试。到目前为止，悬挂式太阳能电池板的唯一测试案例在印度。在古吉拉特邦，一座“运河顶部”太阳能发电厂在 2015 年耗资超过 1800 万美元，但已节省了 16 公顷土地和数万亿加仑的水。在不依赖水流的地方，漂浮式太阳能电池板已安装在世界各地的水库和湖泊上，例如日本和印度尼西亚。
将太阳能电池板放置在现有运河上方，还可以节省未受干扰的自然土地，这些土地常常因有时昂贵或破坏环境的太阳能电池板装置而被占用。“我认为这个故事的重要部分是，在加州，我们有大规模生产可再生能源的使命，但我们还必须注意不要占用大片土地，”McKuin 说。“通过创造性地选择太阳能电池板的安装地点，我们也许可以避免一些权衡。”
