用水路をソーラーパネルで覆うと、発電効率が高まる以上の効果がある:米国での研究結果から明らかに

DIANE MILLER/GETTY IMAGES
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 米国のカリフォルニア州に広がる約6%2C000km以上もの水路網をソーラーパネルで覆えば、効率よく電力を得られるだけでなく、さまざまな効果が見込めるかもしれない--。そんな研究結果を米大学のチームが公表した。あくまで概念実証の段階だが、果たしてその皮算用の結果とは?

TEXT BY MATT SIMON

TRANSLATION BY CHIHIRO OKA

WIRED(US)

ピーナツバターとジャム、ダリル・ホールとジョン・オーツ。そしていま、新たなスーパーコンビが生まれようとしている。太陽光発電のパネルと用水路という組み合わせだ。

用水路は、そのままでは水がどんどん蒸発していく。そこにソーラーパネルの覆いを付ければ、蒸発を防ぐだけでなく、発電までできてしまう。うまくいくか試してみるだけの価値はあるだろう。

そこでカリフォルニア州の科学者たちは、州内の水路すべてにソーラーパネルを取り付けるとどうなるかを試算した。カリフォルニア州にある水路網は、有名なカリフォルニア上水路を含め、総延長が4%2C000マイル(約6%2C437km)にも上る。

科学誌『Nature Sustainability』に掲載された論文によると、すべての水路を覆えば年間630億ガロン(約2%2C385億リットル)の水の蒸発を防げるだけでなく、13ギガワットの電力を得られる。州政府は2030年までの脱炭素化という目標を掲げているが、13ギガワットは目標達成に必要な再生可能エネルギーの新設容量の約半分に相当する。

発電効率の向上だけではない

カリフォルニア州の水路網は世界最大規模で、570万エーカーの農地に水を提供し、3%2C500万人の生活を支えている。カリフォルニアの降水量の75%は州の北部3分の1に集中しているが、都市や農地の80%は残り3分の2の地域に点在する。

上りの傾斜面で水を運ぶにはポンプが必要になり、水路網の電力使用量は単一機構としては州内最大となっている。そしてソーラーパネルで発電した電力があれば、水の移動にも利用できるのだ。

論文の筆頭著者で環境エンジニアのブランディ・マックインは、「水路をソーラーパネルで覆えば、自然や農業用地を損なわずに水の蒸発を減らし、同時に再生可能エネルギーによる電力を得ることができます。ほかにも利点があります」と語る。

太陽光発電では、パネルの温度が上がると発電効率が下がる。ソーラーパネルに太陽の光子が当たるとそのエネルギーで電子が移動して電気が流れるが、パネルが熱くなりすぎると光子が当たる前に電子の動きが活性化されてしまい、発電量が落ちてしまうからだ。

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