加州农业灌溉渠有望变脸：覆盖太阳能板节水又发电

今年3月18日，加州大学默塞德分校和圣塔克鲁兹分校研究人员，在《可持续发展自然》（Nature Sustainability）刊物上发表一项研究报告，题为《太阳能电池板覆盖运河节水发电双赢》（Energy and water co-benefits from covering canals with solar panels）。该项研究借助于印度早前的类似成果，即在用于农业灌溉的运河河道上面搭建太阳能装置，在发电的同时减少了阳光照射引起的河水蒸发，从而节省了宝贵的水资源。

2012年，时任印度古吉拉特邦首席部长、既现任印度总理的莫迪，宣布在古吉拉特邦的梅萨纳区（Mehsana）启动一项太阳能发电计划。这项计划的独特之处在于，将太阳能电池板覆盖在当地运河河道上，因此无需征用额外的土地。该试点项目的运河河道长度为750米，产生的电力为1兆瓦，工程承包合同总额1.771 亿卢比（250 万美元），建成后的电力成本远远低于其他太阳能发电厂。按照设想，古吉拉特邦运河干、支渠总长19,000公里，利用其中的10%就可以安装2,200兆瓦的太阳能发电装置，不但无需征用45平方公里的土地，而且减少了200亿升水的蒸发量。

加利福尼亚州是美国最大的农业州，它的中央谷地（Central Valley）纵贯南北，长约720公里，宽约60～100公里，面积超过46,600平方公里，该州丰富的农产品主要产于这片冲积平原形成的盆地，特别是各种水果和干果。这里的农地面积只占全国的1%，农产品总值却占到8%，例如其中的扁桃，华人把它叫做大杏仁，全世界供应量的六成出自那里。但是这一大片平原地区原来已经半沙漠化，只能放牧牛羊，20世纪初期开始规划的中央山谷计划，在两条主要水系的上游修建水库，将蓄水引流灌溉农田，才改变了面貌，农业的蓬勃发展，被誉为加州的第二次淘金热。

但是中央山谷一年大部分时间万里无云，阳光充沛，虽然对农作物生长有利，但是长达6350公里的运河，阳光引起河水的蒸发量巨大，是水资源紧缺的一个重要因素。加大的科学家们受到印度古吉拉特邦的运河太阳能发电项目的启发，开展了这方面的研究。

他们的研究发现，用太阳能板覆盖运河，对水资源和能源带来双重效益。如果灌溉渠道上铺设太阳能板，每公里的年蒸发量可以减少39000±12000立方米，还可以减缓运河中水草的生长，减少渠道维护成本的同时改善了水质。运河的河道提供了太阳能矩阵建设的土地，现成的道路减少了到偏远地区建设太阳能发电场的交通和其他成本，因此总经济效益比起传统太阳能电厂要高出20-50%。

加州大学科学家们的成果引起了舆论的广泛关注，各大媒体都纷纷报道，人们有理由相信，在美国西部持续干旱的今天，加州将会积极行动。采纳这个倡议，将给加州的农业和其他用水带来福音，同时可以提供经济实用的能源。