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太陽能與風電優點再加一 有助維持地下水位

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。

那么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。研究主要通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,并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干旱,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。

當時的干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%電力來自于水力發電,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設備量與發電量,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,未來隨著風光成本越來越低,政府也通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設備量還會出件高升,何況還有州政府的綠色能源目標。

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,并嚴格控制抽取地下水。

至于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,但對于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,目前研究已發布在《Nature》。

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