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太阳能与风电优点再加一 有助维持地下水位

我们都知道太阳能与风电发电有着发电不排碳、无污染等好处,最近美国普林斯顿大学团队又发现新的优点,太阳能、风力发电能缓解地下水水位下降难题,进一步降低供水压力与粮食危机。

那么是怎样的研究才会得出如此结果?普林斯顿大学团队认为,过去的研究与现象让人们只看到再生能源在降低空气污染与碳排放的潜力,但团队想要从水、粮食与能源链结(Water-Food-Energy Nexus,WFE Nexus)角度切入。

团队以加州作为研究案例,加州是美国农业枢纽,同时也是太阳能与风力发电发展先驱。研究主要通过分析工具权衡前缘边界(trade-off frontier framework)进行分析,主要量化太阳能与风力发电对地下水保的好处,提供政府风光如何最大化经济效益等多重结果,并在不影响水电与农业等状况下避免地下水枯竭。

目前全球约有54%水力发电厂正在跟农业竞争用水,水电需要有足够的水量才能维持发电量,而农业也需要水才能够灌溉农田,因此在2012-2017年间,当时加州面临严重的干旱,为了避免与已经很不妙的水电争水,当地表的水源逐渐枯竭时,农民开始抽取地下水。

当时的干旱造成加州水力发电量骤减,在2004到2013年间,加州每年上半年平均有20%电力来自于水力发电,但2014年上半年,水力发电比例仅剩10 %。

研究人员分析发现,若提高太阳能与风力发电的设备量与发电量,同时进行水资源管理,或许就能减少人们对地下水的需求,让发电用水与灌溉用水分配更健康与永续,最终也能提高总收益。研究同时也指出,若是地下水位持续下降,也会降低太阳能与风电的附加价值。

而加州太阳能与风力发电量已在2012年超越水力发电,未来随着风光成本越来越低,政府也通过再生能源投资组合标准(RPS)要求能源产业中需要有一定比例的绿电,想见未来风力发电与太阳能的设备量还会出件高升,何况还有州政府的绿色能源目标。

只不过研究人员认为,加州政府还是得加速部署太阳能与风力发电,并严格控制抽取地下水。

至于这项研究是否能套用到其他地区或国家?虽然每个地方的WFE脉络各有相同,但对于容易受气候变迁影响、或是正面对水电农粮等问题的地方来说,或许是个不错的解决方案,目前研究已发布在《Nature》。

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