太陽能與風電優點再加一,美研究:有助維持地下水位

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 11 日 14:39 | 分類 手機 follow us in feedly


我們都知道太陽能與風電發電有著發電不排碳、無污染等好處,最近美國普林斯頓大學團隊又發現新的優點,太陽能、風力發電能緩解地下水水位下降難題,進一步降低供水壓力與糧食危機。

那麼是怎樣的研究才會得出如此結果?普林斯頓大學團隊認為,過去的研究與現象讓人們只看到再生能源在降低空氣污染與碳排放的潛力,但團隊想要從水、糧食與能源鏈結(Water-Food-Energy Nexus,WFE Nexus)角度切入。

團隊以加州作為研究案例,加州是美國農業樞紐,同時也是太陽能與風力發電發展先驅。研究主要透過分析工具權衡前緣邊界(trade-off frontier framework)進行分析,主要量化太陽能與風力發電對地下水保的好處,提供政府風光如何最大化經濟效益等多重結果,並在不影響水電與農業等狀況下避免地下水枯竭。

目前全球約有 54% 水力發電廠正在跟農業競爭用水,水電需要有足夠的水量才能維持發電量,而農業也需要水才能夠灌溉農田,因此在 2012-2017 年間,當時加州面臨嚴重的乾旱,為了避免與已經很不妙的水電爭水,當地表的水源逐漸枯竭時,農民開始抽取地下水。

當時的乾旱造成加州水力發電量驟減,在 2004 到 2013 年間,加州每年上半年平均有 20% 電力來自於水力發電,但 2014 年上半年,水力發電比例僅剩 10%。

研究人員分析發現,若提高太陽能與風力發電的裝置量與發電量,同時進行水資源管理,或許就能減少人們對地下水的需求,讓發電用水與灌溉用水分配更健康與永續,最終也能提高總收益。研究同時也指出,若是地下水位持續下降,也會降低太陽能與風電的附加價值。

而加州太陽能與風力發電量已在 2012 年超越水力發電,未來隨著風光成本愈來愈低,政府也透過再生能源投資組合標準(RPS)要求能源產業中需要有一定比例的綠電,想見未來風力發電與太陽能的裝置量還會出件高升,何況還有州政府的綠能目標。

只不過研究人員認為,加州政府還是得加速部署太陽能與風力發電,並嚴格控制抽取地下水。

至於這項研究是否能套用到其他地區或國家?雖然每個地方的 WFE 脈絡各有相同,但對於容易受氣候變遷影響、或是正面對水電農糧等問題的地方來說,或許是個不錯的解決方案,目前研究已發表在《Nature》。

(首圖來源:pixabay