تولید برق خورشیدی چقدر آب مصرف می‌کند؟

مصرف آب عملیاتی PV خورشیدی نسبت به بسیاری نیروگاه‌های حرارتی بسیار کم است. بیشتر اثر آب در ساخت و تمیزکاری گاه‌به‌گاه است، نه در تولید روزبه‌روز.

ردپای آب برق خورشیدی در تولید برق کم است چون ماژول فتوولتائیک جریان می‌سازد بدون چرخه بخار یا خنک‌کاری احتراق سوخت. مصرف آب عملیاتی در سایت نیروگاه معمولاً به شستشوی گاه‌به‌گاه ماژول و کنترل پوشش گیاهی برای آرایه زمینی محدود است. مطالعات چرخه عمر بیشتر مصرف آب را به ساخت بالادستی نسبت می‌دهند، به‌ویژه تولید پلی‌سیلیس و پردازش ویفر، نه به دهه‌ها تبدیل نور به الکترون در میدان. برای مناطق کم‌آب که گزینه‌های انرژی را می‌سنجند، PV نسبت به زغال، گاز طبیعی و نیروگاه هسته‌ای که حجم بزرگ برای برج خنک‌کن و دیگ برمی‌دارند مطلوب‌تر است.

آب عملیاتی در مزرعه خورشیدی به تمیزکاری و محوطه‌سازی تقسیم می‌شود. گردوغبار و گرده وقتی نور را مسدود کنند خروجی را کم می‌کنند؛ در اقلیم خشک بهره‌بردار ممکن است ماژول را یک تا چهار بار در سال با کامیون آب نمک‌زدایی‌شده یا فیلترشده بشوید تا لک معدنی نماند. سامانه رباتیک و آبپاش در سایت بزرگ وجود دارد. مصرف برآوردی از نزدیک صفر در اقلیم بارانی که آبکشی طبیعی کمک می‌کند تا چند لیتر به ازای مگاوات‌ساعت در بیابان پرگردوغبار اگر برنامه شستشوی تهاجمی اعمال شود متغیر است. سامانه بامی مسکونی به‌ندرت به شستشوی دستی نیاز دارد مگر پرنده یا گرده سنگین آلودگی پایدار بسازد.

شدت آب ساخت بالاتر است اما روی ۲۵ تا ۳۰ سال خروجی سرشکن می‌شود. کارخانه پلی‌سیلیس آب را در تصفیه شیمیایی و خنک‌کاری مصرف می‌کند. کارخانه سلول و ماژول ویفر را بارها می‌شوید. موجودی‌های چرخه عمر منتشرشده اغلب ارقام برداشت کل آب را شامل خنک‌کاری یک‌بارگذر در کارخانه تغذیه‌شده از شبکه حرارتی می‌آورند؛ مصرف خالص آب شیرین به ازای کیلووات‌ساعت برق PV در عمر سامانه معمولاً بین ۱۰ تا ۵۰ لیتر وقتی نرمال شود می‌افتد، هرچند مطالعات با تعریف مرز فرق دارند. کارخانه‌ای که بازیافت حلقه‌بسته و فرایند با برق تجدیدپذیر بپذیرد این ارقام را کم می‌کند.

مقایسه با انواع دیگر تولید مزیت پایداری را روشن می‌کند. نیروگاه بخار زغال و هسته‌ای ممکن است هزاران لیتر به ازای مگاوات‌ساعت برای خنک‌کاری بردارد، حتی اگر بخش زیادی با دمای بالاتر به منبع برگردد. نیروگاه گاز سیکل ترکیبی از زغال کمتر مصرف می‌کند اما هنوز در پیکربندی خنک‌کاری تر به آب برای بازیابی حرارت اگزوز متکی است. نیروگاه فسیلی خشک‌خنک صرفه‌جویی آب را با راندمان کمتر و مصرف سوخت بیشتر مبادله می‌کند. PV خورشیدی تقاضای خنک‌کاری پیوسته در بهره‌برداری را کلاً اجتناب می‌کند. خورشید متمرکز با چرخه حرارتی دسته فناوری متفاوت با مصرف آب بالاتر از PV صفحه تخت است.

کشاورزی-خورشیدی و کاربری دوگانه تعامل آبی ظریف وارد می‌کند. سایه روی محصول می‌تواند تبخیر خاک و نیاز آبیاری را در بعضی پیکربندی‌ها کم کند و در بعضی دیگر بسته به نوع محصول و ارتفاع ماژول بالا ببرد. چرای گوسفند برای مدیریت پوشش گیاهی زیر آرایه سوخت چمن‌زنی مکانیکی را اجتناب می‌کند و با اقتصاد زمین مرتعی هم‌راستا می‌شود. مطالعه هیدرولوژیک سایت مشخص مهم‌تر از میانگین ملی کلی است وقتی خورشید نزدیک حوضه حساس پیشنهاد می‌شود.

جانمایی در منطقه خشک سؤال مشروع جامعه درباره کامیون تمیزکاری، کنترل گردوغبار جاده دسترسی و تأسیسات کارگر را بالا می‌برد. توسعه‌دهنده با زمان‌بندی شستشو در ساعات خنک‌تر برای کم کردن تلفات تبخیر، استفاده از آب خاکستری شهری بازیافتی جایی که مقررات اجازه دهد، و کمینه کردن اسپری کنترل گردوغبار یک‌بارگذر اثر را کاهش می‌دهد. خورشید شناور روی مخزن رقابت زمین را کم می‌کند و می‌تواند تبخیر مخزن را اندکی کاهش دهد و همزمان از سطح آب برای منفعت خنک‌کاری راندمان ماژول بهره ببرد.

نگرانی کیفیت آب روی رواناب از مواد تمیزکننده و رسوب ساخت در دوره ساخت تمرکز دارد. شوینده زیست‌تخریب‌پذیر و بهترین رویه کنترل فرسایش این مسائل را پوشش می‌دهد. برچیدن باید تراز و زهکشی را بازگرداند تا هیدرولوژی پس از پروژه با طرح تأییدشده هم‌خوان باشد.

گزارش پایداری شرکتی روزبه‌روز شاخص آب را کنار کربن فهرست می‌کند. مالکی که اثر دامنه ۳ را حساب می‌کند ممکن است آب نهفته ماژول خریداری‌شده را شامل کند. انتخاب تأمین‌کننده با سیاست منتشرشده نگهبانی آب از اهداف پرتفوی پشتیبانی می‌کند حتی وقتی تولید در محل آب ناچیز مصرف کند.

تصور غلط یکی دانستن همه انرژی تجدیدپذیر با مصرف آب کم است؛ برق‌آبی و برخی مسیرهای زیست‌انرژی به شکل‌های دیگر آب‌برند. افسانه دیگر این است که ماژول هنگام تولید آب مصرف می‌کند؛ نمی‌کند. تمیزکاری گاه‌به‌گاه انتخاب نگهداری ناشی از اقتصاد تلفات آلودگی سطح است، نه الزام ترمودینامیکی فیزیک PV.

راهنمای عملی برای برنامه‌ریز پروژه در اقلیم خشک زاویه مایل بالا که گردوغبار را بریزد، پوشش ضدآلودگی جایی که هزینه مؤثر باشد، و پایش تلفات آلودگی پیش از تعهد به برنامه شستشو را ترجیح می‌دهد. برای مالک خانه، باران اغلب کافی است؛ شستشوی شلنگ با آب سخت می‌تواند رسوبی بگذارد که عملکرد را بیشتر از خود گردوغبار آسیب بزند.

پژوهشگران برداشت آب در برابر مصرف آب را با دقت مقایسه می‌کنند چون آب خنک‌کاری برگشته به رودخانه مصرف نشده اما ممکن است منبع را گرم کند. مطالعات چرخه عمر PV باید تعریف سازگار هنگام مقایسه با نیروگاه حرارتی به‌کار برند تا سیاست‌گذار با مرز ناسازگار گمراه نشود. برنامه اضطرار خشکسالی برای مزرعه خورشیدی ممکن است آستانه کاهش فراوانی شستشو وابسته به سطح مخزن را به‌جای تقویم ثابت شامل کند.

ردپای آب برق خورشیدی PV را به‌عنوان گزینه تولید مقاوم به خشکسالی در نقطه مصرف تقویت می‌کند. توجه به راندمان زنجیره تأمین ساخت و رویه تمیزکاری مسئولانه نمایه کامل چرخه عمر را با اهداف پایداری در جامعه کم‌آب هم‌راستا نگه می‌دارد.

زنجیره تأمین نیمه‌رسانا برای صنایع دیگر برخی مناطق ساخت کم‌آب را با کارخانه PV شریک است، پس برنامه‌ریزی آب منطقه‌ای باید گذار انرژی را یکپارچه ببیند. برداشت آب باران در سایت خورشیدی می‌تواند کامیون شستشو را جایی که کد استفاده غیرشرب اجازه دهد تکمیل کند. مدیریت پوشش گیاهی با پوشش زمینی بومی مقاوم به خشکسالی معلق‌سازی مجدد گردوغبار و تقاضای آبیاری را نسبت به چمن آبیاری‌شده زیر آرایه کم می‌کند.

منفعت خنک‌کاری باد روی سطح ماژول خروجی الکتریکی را در اقلیم گرم اندکی بهتر می‌کند؛ منفعت عملکرد بدون آب غیرمستقیم نسبت به نیروگاه حرارتی که برای دفع حرارت باید آب تبخیر کند. پایش تلفات آلودگی به بهره‌بردار کمک می‌کند فقط وقتی منفعت انرژی از آب مصرفی بیشتر باشد بشوید.

بازبین چرخه عمر باید بپرسد آیا داده آب کارخانه اولیه است یا برآوردی، چون بازه عدم قطعیت می‌تواند مقایسه با آب خنک‌کاری فسیلی را جابه‌جا کند.

هم‌مکانی خورشید با کشاورزی برنامه‌ریزی آبیاری می‌خواهد تا ردیف ماژول ناخواسته محصولی را که هنوز به آب برنامه‌ریزی‌شده نیاز دارد سایه نکند. ارتباط بین مدیر مزرعه و تیم بهره‌برداری از تعارض برنامه شستشو و پاشش نزدیک مزرعه فعال جلوگیری می‌کند.

انتخاب تأمین‌کننده ماژول با هدف منتشرشده نگهبانی آب سیگنال تقاضای بازار برای شدت آب ساخت کمتر در سراسر زنجیره تأمین PV می‌فرستد.

اشتراک شفاف داده بین سازنده، مالک و بازیافت‌کننده داستان کامل پایداری از گهواره تا بازیابی را تقویت می‌کند.

آموزش نصاب و مالک درباره این موضوعات نتیجه را در هر مرحله استقرار مدرن PV بهتر می‌کند.

برنامه‌ریزی بلندمدت از رفع کوتاه‌مدت وقتی پایداری هدف است پیشی می‌گیرد.

برای مالک خانه، پیام اصلی این است که مصرف آب عملیاتی PV بامی نسبت به بسیاری مسیرهای تولید متعارف ناچیز است.