2021 年、キャンベルは同じ原則に基づく別の論文を発表しました。もしカリフォルニアが 4,000 マイルの運河システムにパネルを張った場合、毎年 630 億ガロンの水が蒸発から節約され、州が到達する必要がある新しいクリーン エネルギー容量の半分を提供します。その脱炭素化の目標。
米国には非常に多くの貯水池 (さまざまなサイズの約 26,000、合計 25,000 平方マイルの水) があるため、大規模な水上発電から特に恩恵を受けることが、新しい研究でわかりました。 国が貯水池の 30% をフローティング パネルで覆った場合、年間 5.5 兆ガロンの水を節約しながら、1,900 テラワット時のエネルギーを生成できます。
中国は年間 1,100 テラワット時を管理でき、続いてブラジルとインドがそれぞれ 865 テラワット時と 766 テラワット時です。 エジプトは、100 平方マイルの水上発電機を展開し、年間 2,000 億ガロン以上の水を節約しながら、66 テラワット時の電力を生成できます。
この調査ではさらに、ジンバブエ、ミャンマー、スーダンを含む 40 の経済発展途上国が、現在のエネルギー需要よりも多くの水力発電の容量を持っていることがわかりました。 （ただし、それらが発達するにつれて、そのエネルギー需要は増加します。）
水上発電のもう 1 つの利点は、多くの貯水池に水力発電ダムが装備されていることです。そのため、太陽光発電を都市に運ぶための電気インフラがすでに整っています。 新しい論文の共著者である中国南方科技大学の Zhenzhong Zeng 氏は、2 つの電源は互いに補完し合うと述べています。 「太陽エネルギーの間欠性は、その開発に対する主な障害の 1 つです。 制御されがちな水力発電は、太陽光発電が機能しない夜間の不足分を補うことができます」とZeng氏は言います。 「さらに、風力発電と組み合わせることができます。風力発電は通常、太陽光発電を補完します。」
気候変動が干ばつを加速するにつれて、水の節約はますます重要になります。 歴史的なもの それは西部の州を掴んでいます。 しかし、たとえ貯水池の水位が著しく低下し、水力発電が停止したとしても 沈み始める、水力発電はまだ電気を生成します。 (ただし、水力発電システムを持たない遠隔地の貯水池では、ソーラー パネルをより大きな送電網に接続する必要があり、コストが増加します。)
水上発電はマイクログリッドともうまく連携できると、国立再生可能エネルギー研究所のエネルギー技術および政策研究者である Sika Gadzanku は述べています。 これらは大規模なグリッドから切り離されており、太陽光発電を使用してバッテリーを充電します。たとえば、夜間に建物に電力を供給できます。 「遠隔地に巨大な池があったとしたら、水上発電を展開することは、他の遠隔地にソーラーとバッテリーのプロジェクトを適用することに似ているかもしれません」とガザンクは言います。それを見直しました。
また、ガザンク氏は、小さなコミュニティに別の方法で利益をもたらす可能性があると述べています。地元の池に浮体式システムを設置すると、水を節約でき、遠隔地をより大きなグリッドに接続しようとするよりも安価になる可能性があります。 「グリッドの拡張には非常に費用がかかります」と彼女は言います。
運河や貯水池の上にパネルを設置すれば、すでに人によって改造されたスペースを利用でき、巨大なソーラー ファームのために追加の土地を開拓する必要はありません。 （水力発電は、工業用池のような汚染された水域に展開することもできます。）「同じ容量を得るには、天然ガス プラントよりも太陽光発電に約 70 倍の土地が必要です」と、カリフォルニア大学の環境エンジニア、ブランディ マッキンは言います。 、キャンベルと運河の論文を共同執筆したが、この新しい仕事には関与していなかったマーセド。 「生物多様性を保護しながら野心的な気候目標を達成しようとするなら、構築された環境を使用するこれらのソリューションを検討する必要があります。」
近年、水上発電は小規模プロジェクトから、次のような広大な太陽光発電所に移行しました。 シンガポールのテンゲ貯水池、パネルは 45 サッカー場に等しい面積を占めます。 システムが拡大するにつれて、「これらの水の生態系について考えて、潜在的な影響のいくつかについて追加の研究が本当に必要です」とGadzankuは言います. たとえば、日よけが水生植物の成長を妨げたり、貯水池をピットストップとして利用している地元の水鳥や渡り鳥にパネルが問題を引き起こしたりする可能性があります。 たとえば、種が水中を自由に移動できるようにパネルの最適な間隔があるかどうかを判断するのに役立つ場合があります。
これらのプロジェクトだけでは、大都市全体に電力を供給することはできませんが、発電の多様化に役立ち、再生可能エネルギー革命が加速するにつれてグリッドの回復力が高まります。 「エネルギーは非常に大きな問題です。特効薬はありません」と Campbell 氏は言います。 「私たちのエネルギー需要を満たすには、水上太陽光発電やその他約 100 のものが必要です。」