Ein neues Konzept der Photovoltaik, Photovoltaik am Kanal!

Jetzt ist es an der Zeit, Photovoltaik auf dem Kanal zu installieren.

01 Eine gute Möglichkeit, die Verdunstung des Kanals zu verhindern

Die Installation von Photovoltaikmodulen auf künstlichen Kanälen scheint mühelos zu sein, aber warum sehen wir das selten?
Eine Studie zeigt: Wenn alle Kanäle in Kalifornien mit Photovoltaikmodulen abgedeckt werden, kann die Stromerzeugung im Wesentlichen den jährlichen Strombedarf der Superstadt Los Angeles decken. Darüber hinaus wird die Verdunstung des Flusses wirksam reduziert.
Bereits 2015 hatte Kalifornien unter einer vierjährigen Dürre gelitten. Der damalige Gouverneur Jerry Brown ordnete eine beispiellose Reduzierung des Wasserverbrauchs pro Haushalt um 25 % an. In diesem Fall sind auch die Landwirte, die am meisten Wasser verbrauchen, gezwungen, die Bewässerung zu reduzieren. Brown setzte sich damals auch das Ziel, dass der Staat angesichts des Klimawandels die Hälfte seiner Energie aus erneuerbaren Quellen beziehen sollte.
Doch als die Unternehmer Jordan Harris und Robin Raj mit einer Lösung für den Verlust von Verdunstungswasser und der Klimaverschmutzung an ihre Tür kamen – Sonnenkollektoren auf Bewässerungsgräben –, stimmten die Leute nicht mit ihren Ideen überein.
Acht Jahre später, während die Menschheit mit verheerender Hitze, rekordverdächtigen Waldbränden, der drohenden Dürrekrise am Colorado River und einem wachsenden Engagement für die Bekämpfung des Klimawandels konfrontiert ist, blickt das Unternehmen der beiden Befürworter, Solar AquaGrid, auf die Vergangenheit zurück. Der Spatenstich für das erste Kanalstromerzeugungsprojekt mit Photovoltaikmodulen in den Vereinigten Staaten wird erfolgen.
Die Idee ist eigentlich ganz einfach: Installieren Sie Sonnenkollektoren auf Kanälen in sonnenreichen, wasserarmen Regionen, um die Verdunstung zu reduzieren und Strom zu erzeugen.
Eine Studie der University of California, Merced, unterstützt diese Idee weiter: Durch die Abdeckung von 6.437 Kilometern Kanälen in Kalifornien mit Sonnenkollektoren können jedes Jahr 63 Milliarden Gallonen Wasserverdunstung eingespart werden, und die Sonnenkollektoren werden außerdem 13 Gigawatt Strom erzeugen. Diese Stromerzeugungsmenge kann im Grunde den Großteil des Strombedarfs der gesamten Stadt Los Angeles decken. Dies ist natürlich nur eine Hypothese und diese Daten müssen noch getestet werden.
Das Nexus-Projekt im kalifornischen Central Valley wird das ändern.

Im US-Bundesstaat Kalifornien gilt Kanal-Solarenergie seit langem als der beste Ort zum Experimentieren, da Kalifornien über eine gute wirtschaftliche Grundlage, viele Kanäle und relativ knappe Wasserressourcen verfügt.
Solar AquaGrid ist davon überzeugt, dass nur die Forschung namhafter Institutionen die Umsetzung dieser Idee vorantreiben kann, und hat der University of California, Merced, finanzielle Mittel zur Verfügung gestellt, um die Auswirkungen des kalifornischen Solarkanalprojekts zu untersuchen.
Etwa zur gleichen Zeit kontaktierte Turlock Irrigation District (ein Unternehmen, das auch Strom lieferte) UC Merced. Das Unternehmen hofft, ein Solarprojekt zu bauen, um das staatliche Ziel von 100 Prozent erneuerbarer Energie bis 2045 zu unterstützen. Doch Land in Kalifornien ist teuer, daher ist der Bau auf bestehender Infrastruktur attraktiv.
Kalifornien hat 20 Millionen US-Dollar an öffentlichen Mitteln bereitgestellt, um das Pilotprojekt in eine dreigliedrige Partnerschaft zwischen dem privaten, öffentlichen und akademischen Sektor umzuwandeln. Der etwa 2,6 Kilometer lange und 20 bis 110 Fuß breite Kanal wird mit Sonnenkollektoren bedeckt sein und etwa 5 bis 15 Fuß über dem Wasser liegen.
Darüber hinaus kann die Beschattung der Paneele das Wachstum von Unkraut in den Kanälen verringern. Der Energieversorger gibt jährlich 1 Million US-Dollar aus, um das Unkraut zu beseitigen.

02 Modis Kanal-Photovoltaik ist jetzt bankrott

Canal PV in Kalifornien, USA, ist keineswegs das erste seiner Art.
Indien hat das weltweit größte Bewässerungs-PV-Projekt vorangetrieben. Das Sardar-Sarovar-Staudamm- und Kanalprojekt versorgt Hunderttausende Dörfer in der Trockenregion des westindischen Bundesstaates Gujarat mit Wasser.
Narendra Modi, damals Ministerpräsident von Gujarat und heutiger Premierminister von Indien, eröffnete das Projekt im Jahr 2012. Das Ingenieurbüro Sun Edison hat zugesagt, 19.000 Kilometer solarbetriebene Kanäle zu bauen. Doch schon bald nach Projektstart meldete das Unternehmen tatsächlich Insolvenz an.
„Die Investitionskosten sind wirklich hoch und auch die Wartung ist ein Problem“, sagt Jaydip Parmar, ein Ingenieur aus Gujarat, der mehrere kleine Solarkanalprojekte betreut.
Er sagte, dass es in Indien viele Gebiete mit hoher Sonneneinstrahlung und Trockenheit gebe, in denen Photovoltaik installiert werden könne, und dass bodenmontierte Solarenergie weitaus wirtschaftlicher sei als die Installation auf Kanälen.
Das sperrige Design ist ein weiterer Grund, warum die Technologie in Indien nicht weit verbreitet ist. Die Photovoltaikmodule im Gujarat-Pilotprojekt befinden sich direkt über dem Kanal, was die routinemäßige Wartung des Kanals und den Zugang des Personals im Notfall einschränkt.
Die Amerikaner haben die schmerzhaften Lehren Indiens zur Kenntnis genommen, und das Photovoltaikprojekt des kalifornischen Kanals wird bessere Materialien verwenden und höher über dem Wasser liegen.
Darüber hinaus hat der Gila River Indianerstamm in den Vereinigten Staaten Mittel für die Installation von Solarenergie auf seinen Kanälen erhalten, um Wasser zu sparen und den Druck auf den Colorado River zu verringern. Das Salt River Project, eines der größten Wasserkraftunternehmen Arizonas, arbeitet bei der Technologie mit der Arizona State University zusammen.
Der Abgeordnete Jared Hoffman aus Kalifornien, der seit fast einem Jahrzehnt über die Technologie spricht, glaubt, dass das Interesse am Bau höherer Dämme weitaus größer ist als an der Kanal-Photovoltaik.
Im Rahmen des letztjährigen Inflation Reduction Act stellte er 25 Millionen US-Dollar bereit, um ein Pilotprojekt für das Bureau of Reclamation zu finanzieren, dessen Standortauswahl derzeit evaluiert wird.
Mehr als 100 Klimaschutzgruppen, darunter das Center for Biodiversity und Greenpeace, haben inzwischen an Innenministerin Deb Harland geschrieben und sie aufgefordert, „den großflächigen Einsatz von Photovoltaik oberhalb des Kanals zu beschleunigen“.
Die derzeit 8.000 Meilen langen Kanäle der Vereinigten Staaten könnten mehr als 25 Gigawatt erneuerbare Energie erzeugen – genug, um fast 20 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen und die Verdunstung von Dutzenden Milliarden Gallonen Wasser zu verhindern.