În apropiere de Chandrasan, un mic sat din regiunea Gujarat, India, a fost creată o rețea solară de 1 MW. Totuși, un lucru unic la această rețea este acela că panourile solare sunt dispuse pe suprafața unui canal îngust de irigații, care este utilizat pentru stropirea câmpurilor agricole din jur.
Primul „canal solar” al Indiei, finalizat în anul 2012, a stârnit un interes global datorită designului neconvențional și a beneficiilor sale. Atunci când sunt plasate deasupra unui canal, rețelele solare îndeplinesc mai multe funcții decât doar producerea de electricitate, în zonele ce prezintă constrângeri din punct de vedere al terenului. Apa produce răcirea instalației, lucru care conduce la o funcționare mai eficientă. În plus, umbra panourilor poate reduce evaporarea apei și poate limita creșterea algelor, care au un efect dăunător asupra mediului.
În prezent, există mai multe astfel de canale solare în mediul rural din India. Recent, o echipă de cercetători din California a studiat această rețea pentru a determina dacă astfel de proiecte ar putea fi implementate și în SUA.
În California există o rețea de canale publice de livrare a apei care se întinde pe o distanță cumulată de aproximativ 6.400 de kilometri. „O întrebare critică a fost aceea dacă infrastructura care ar urma să fie implementată deasupra canalelor ar fi prohibitivă din punct de vedere al costurilor”, a explicat, într-un comunicat de presă, Brandi McKuin, autorul principal al studiului și cercetător postdoctoral în cadrul Universității din California, Santa Cruz.
De exemplu, în cadrul instalației de 1 MW din Gujarat, pe o porțiune de canal cu lungimea de 750 de metri, sunt folosite grinzi din oțel pentru a susține miile de panouri solare. În cadrul unei instalații de 2,5 megawați, aflată în statul Punjab din India, sunt folosite cabluri tensionate. Ambele sisteme sunt mai costisitoare și mai complexe din punct de vedere tehnic decât modelele tradiționale montate la sol. De asemenea, întreținerea și operarea canalelor solare este mai dificilă, deoarece tehnicienii trebuie să construiască rampe pentru a putea curăța panourile sau să utilizeze echipamente specializate de întreținere a structurilor de sprijin.
„În timp ce o instalație normală, montat la sol, este un proiect simplu, aceste canale solare reprezintă realizări inginerești complexe”, a declarat Manik Jolly, care a fost implicat în proiectul pilot Gujarat și care, în prezent, este directorul general al unui startup din New Delhi, denumit Grassroots an Rural Innovative Development.
În ciuda cheltuielilor suplimentare, cercetătorii din California au descoperit faptul că aceste canalele solare ar putea reprezenta o modalitate „fezabilă din punct de vedere economic” și care ar putea contribui la îndeplinirea obiectivelor statului privind producția de energie curată. „Pe hârtie, beneficiile financiare, mai exact creșterea producției de energie electrică, evitarea taxelor pentru terenuri, reducerea costurilor legate de conservarea apei, au depășit în cele din urmă costurile mai mari, asociate cu infrastructura necesară”, au declarat McKuin și colegii acesteia în cadrul revistei Nature Sustainability.
În realitate, proiectele din India au dat rezultate promițătoare. Conform Institutului de Management și Cercetare Energetică din Gujarat, datorită efectelor naturale de răcire, panourile plasate deasupra canalelor au prezentat o creștere a eficienței, cuprinsă între 2,5% și 5%. Panourile din partea superioară a canalului nu au prezentat nici o formă degradare, iar puterea lor a rămas stabilă pe o perioadă de studiu de trei ani. În schimb, panourile solare montate la sol tind să prezinte o rată de scădere a producției de 1% pe an.
În plus, deoarece canalele de irigații din India trec prin zone agricole, acoperirea căilor navigabile cu panouri solare poate contribui și la îmbunătățirea aprovizionării cu energie electrică în zonele rurale, ceea ce, la rândul său, reduce dependența de liniile de transport de înaltă tensiune și îmbunătățește rețeaua locală.
„În industria energetică, costurile de transport sunt mari și există. În plus, au fost observate pierderi masive de energie, cauzate de transport. Așadar, prin intermediu acestor canale, putem reduce atât costurile, cât și pierderile și putem produce electricitate în zonele cu deficit de energie. Economiile financiare, produse de reducerea pierderilor cauzate de transport, ar putea anula costurile suplimentare de construcție și exploatare a canalelor solare”, a declarat Jolly.
„Având 120 de sisteme majore de canale, care pot produce cel puțin 10.000 MW, India are oportunitatea de aduce energia solară în zonele rurale și nu numai”, a declarat Sudhir Moola, director executiv al companiei Premier Energies. În anul 2017, compania sa a construit în Uttarakhand un canal solar, capabil să producă 1 megawatt, folosind suporturi din oțel de înaltă rezistență. Întinzându-se pe o lățime de 35 de metri aceasta este cea mai lată instalație de acest fel din India.
În California, multe canale de irigații trec prin hub-uri agricole predispuse la secetă, care ajută la producerea a mai mult de jumătate din fructele, legumele și nucile cultivate în Statele Unite și care furnizează o cantitate semnificativă de produse pentru export. Luând în calcul schimbările climatice, cercetătorii din cadrul Universității din California au catalogat canalele solare ca fiind o modalitate bună de a conserva aprovizionarea vitală cu apă a statului. De exemplu, un canal solar din Gujarat, cu o capacitate de 10 megawați, are potențialul de a împiedica evaporarea a 90 de milioane de litri de apă pe an.
