Inspirado por cuatro talleres en la reciente cumbre de CalCAN, me encontré reflexionando últimamente sobre el papel que la energía solar podría desempeñar en la mitigación de los impactos de la sequía, el calor extremo y la Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas, al mismo tiempo que acelera la descarbonización de nuestro sistema energético y brinda flujos de ingresos alternativos muy necesarios para los agricultores. A medida que nos acercamos al solsticio de invierno del miércoles y tal vez sintamos un mayor sentimiento de gratitud por el sol y los días más largos que se avecinan, pensé en compartir estas reflexiones para su consideración y los invitaría a compartir las suyas propias.
Sistemas de riego con energía solar: una estrategia práctica de resiliencia a la sequía en las granjas
Una forma en que los agricultores pueden mitigar el impacto de los mayores costos de riego durante las sequías es instalando energía solar para alimentar sus bombas. En el taller “Estrategias prácticas de manejo de sequías en las granjas” de la cumbre, Kevin Greer del Distrito de Conservación de Recursos de Tehama habló sobre el desafío de aumentar los costos de bombeo de agua durante las sequías. Kevin, que administra un laboratorio de riego móvil, describió cómo la disminución de los suministros de agua superficial ha llevado a un aumento del bombeo de agua subterránea y a una reducción de las capas freáticas. Como resultado, las bombas de riego de los agricultores tienen que utilizar más energía para extraer agua de mayores profundidades y mantener la presión adecuada para que los sistemas de riego por goteo y micro riego funcionen de manera eficiente.
Para mitigar los crecientes costos de energía asociados con el bombeo de agua subterránea, Steve Fukagawa, asesor de agricultores de CalCAN y productor de frutas de hueso y pasas en el condado de Kings, instaló paneles solares para alimentar su sistema de riego con la ayuda de un Programa Estatal de Mejora y Eficiencia del Agua conceder. En el taller, Steve acreditó que sus paneles solares, junto con otras estrategias como el riego deficitario, redujeron significativamente sus costos de riego.
Steve es uno de un número creciente de agricultores en el estado que utiliza energía solar. El número de granjas en California reportando tener paneles solares aumentó de aproximadamente 5500 en 2012 a casi 14 000 en 2017. Los pequeños y medianos agricultores con bombas de energía solar que hemos entrevistado han observado ahorros de costos en el rango de miles de dólares por año. Puede leer sus historias de “Conservación de agua y energía” y “Energía renovable en la granja” aquí.
Demanda de riego con cambio de carga para costos adicionales y ahorros de GEI
Hay otra forma en que las granjas podrían ahorrar dinero, aprovechar la energía solar y mejorar la confiabilidad de la red: a través de programas de incentivos de cambio de carga de riego (también conocido como respuesta a la demanda). Arian Aghajanzadeh de Klimate Consulting, quien ha publicado investigaciones sobre este tema, habló brevemente sobre el potencial de estos programas en el panel de la cumbre “Modernización de los sistemas de suministro de agua agrícola de California”. Al cambiar el uso de energía relacionado con el riego de las horas de máxima demanda (normalmente entre las 16:00 y las 21:00 horas) a horas del día en las que hay más energía renovable disponible en la red, los agricultores pueden obtener energía más barata y con menos emisiones de carbono.
A proyecto piloto financiado por la Comisión de Energía de California demostró que el uso de sistemas de programación de riego automático en respuesta a las señales del mercado energético podría cambiar el 80 por ciento de la demanda máxima de carga de bombeo de riego, lo que eliminaría el 1.8 por ciento de las emisiones totales de carbono de la generación de energía de California, una reducción que se puede lograr a un costo menor que el almacenamiento de energía de la batería o el cambio de carga de muchos otros sectores.
Agrivoltaics: una forma de reducir el estrés por calor y aumentar los ingresos agrícolas netos, pero se necesita más investigación para los sistemas de cultivo de CA
Los paneles solares también pueden ayudar a ciertos cultivos y ganado a soportar mejor las temperaturas cálidas y, al mismo tiempo, crear una fuente de ingresos secundaria para los agricultores. Como escuchamos en el recorrido por las granjas de la cumbre, los agricultores experimentan cada vez más los impactos del calor extremo, y tanto los cultivos como el ganado sufren estrés por calor. Dr. Majdi Abou Najm, profesor de biofísica del suelo del Departamento de Tierra, Aire y Recursos Hídricos de UC Davis, dio una charla relámpago en la cumbre sobre agrovoltaica, que se refiere a paneles solares. encima campos agrícolas, huertas y pastos, como una posible solución de múltiples beneficios para este desafío. Citando resultados prometedores de su recientemente publicado estudiar y un cuerpo creciente de investigación financiada con fondos federales, Dr. Najm sugirió que estamos al borde de una revolución en la co-creación de alimentos y energía. en lugares como Arizona y Coloradolos pilotos están descubriendo que los agrovoltaicos pueden mejorar los rendimientos en ciertos cultivos como tomates y pimientos al tiempo que reducen las necesidades de agua, aumentan la humedad del suelo, crean microclimas más fríos debajo de los paneles solares y establecen una nueva fuente de ingresos en la granja.
Sin embargo, para que los agricultores de California aprovechen esta oportunidad, el Dr. Najm dice que se necesita más investigación y financiamiento piloto para probar los agrovoltaicos en los sistemas de cultivos especiales únicos de California y en varios microclimas. No es el único que pide más investigación y financiación piloto. American Farmland Trust lanzó recientemente su Principios solares inteligentes, que aboga por el crecimiento de la agrovoltaica para la producción agrícola y la energía solar. Y hace dos semanas, American Farmland Trust, Community Alliance with Family Farmers y CalCAN presentaron una carta de comentario a la Comisión de Energía de California pidiéndole que incluya proyectos agrovoltaicos en su nuevo Programa de Innovación Climática, que tiene $500 millones.
Energía solar sobre canales: reduzca las pérdidas por evaporación y amplíe la energía renovable en la infraestructura existente
Al pasar de la granja al distrito de riego, hay más formas en que la recolección de energía solar puede generar múltiples beneficios, incluida la conservación del agua. Christine Gemperle es asesora de agricultores de CalCAN y productora de almendras en el área de servicio del Distrito de Irrigación de Turlock. En sus comentarios para el taller “Modernización del sistema de suministro de agua agrícola de California” de la cumbre, Christine compartió su entusiasmo por proyecto nexo, el primer despliegue de energía solar sobre canales del país. El proyecto, que es una colaboración entre Turlock Irrigation District, el Departamento de Recursos Hídricos de CA, UC Merced y Solar AquaGrid, incluirá paneles solares sobre el canal junto a la granja de Christine. Estos paneles reducirán las pérdidas de agua por evaporación y el crecimiento de malas hierbas acuáticas en el canal, al mismo tiempo que proporcionarán energía renovable a los clientes del distrito de riego, todo ello sin dejar de producir tierras agrícolas.
el reciente estudio UC Merceden coautoría con el asesor científico de CalCAN, Tapan Pathak, descubrió que si tales programas piloto se escalaran en los vastos sistemas de canales de California, el estado podría lograr un ahorro anual de agua de 190 000 acres-pie y generar 13 gigavatios de energía solar, aproximadamente la mitad de la nueva capacidad proyectada necesarios para 2030 para cumplir con los objetivos de descarbonización del estado.
El papel de la energía solar en una transición justa hacia la sostenibilidad del agua subterránea para el Valle de San Joaquín
Entonces, ¿qué significan todas estas innovaciones solares para el futuro de la agricultura en el Valle de San Joaquín? Considere esto: El Departamento de Energía de EE. UU. proyectos que 10.3 millones de acres de energía solar
será necesario para descarbonizar la red eléctrica de la nación a mediados de siglo, y es probable que el 90 por ciento de la capacidad solar a gran escala se instale en comunidades rurales. Según un informe reciente del Instituto de Políticas Públicas de California (PPIC): Energía solar y agua subterránea en el Valle de San Joaquín – los planificadores han identificado el Valle de San Joaquín como un lugar con alto potencial para construir más energía solar, con 3 gigavatios de energía solar ya desarrollados y desarrollos adicionales sustanciales que se están construyendo en lugares como los condados de Fresno, Kings y Kern. Es probable que la SB 100, que estableció el objetivo de lograr un 100 % de energía renovable en California para 2045, y la legislación relacionada estimulen una acumulación sin precedentes de energía solar (al menos 70 gigavatios) en California.
Al mismo tiempo, las cuencas de aguas subterráneas deben lograr la sostenibilidad en virtud de la Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas para 2040, que el PPIC concluido probablemente requerirá quitar medio millón de acres de tierra agrícola de la producción intensiva de riego en el Valle de San Joaquín. Si bien parte de esa tierra puede convertirse en cultivos de secano o con limitación de agua (p. ej., cereales de invierno y cultivos forrajeros de riego ligero o de secano) y algunas tierras seguramente se dedicarán a los esfuerzos de restauración del hábitat, es inevitable que algunas tierras también se desarrollen para la energía solar.
Cómo hacer la transición que retirar las tierras agrícolas de manera estratégica (en lugar de al azar), sostenible (para evitar los desafíos del polvo y las malezas nocivas) y justa (para los agricultores y trabajadores agrícolas que pueden perder sus medios de vida) fue el enfoque de gran parte del taller de la cumbre de CalCAN sobre el “Futuro de la Tierra y las Comunidades en el Valle de San Joaquín”.
Nataly Escobedo García del Consejo de Liderazgo para la Justicia y la Responsabilidad enfatizó que las comunidades con las que trabajan están interesadas en la energía solar, pero solo si tienen aportes significativos en proyectos en sus comunidades y el desarrollo de la fuerza laboral y las rutas de transición para beneficiarse de los trabajos solares. Adam Livingston de Sequoia Riverlands Trust enfatizó la importancia crítica de mantener en producción la mayor cantidad posible de tierras agrícolas del Valle de San Joaquín dado su impacto económico regional y su papel descomunal en el suministro de frutas, nueces y verduras de la nación. Para lograr transiciones beneficiosas y evitar daños, Caity Peterson del PPIC subrayó la importancia de los esfuerzos de planificación cooperativa, la reinvención de las carteras de cultivos y los enfoques regulatorios flexibles. Es fundamental tener en cuenta sus ideas a medida que trabajamos hacia una transición equitativa hacia la sostenibilidad del agua subterránea y un sector energético descarbonizado.
Días más largos y más trabajo por delante
Mientras me preparo para otro viaje alrededor del sol, otra temporada de cultivo y otra sesión legislativa, tengo claro que recolectar más energía solar en forma de alimentos y energía será clave para lograr nuestra visión de un cambio climático. agricultura resiliente y beneficiosa para el clima. Cómo hacemos eso, exactamente, y qué tan rápido aún no se ha determinado. Pero estoy emocionada y esperanzada de averiguarlo. ¡Siéntete libre de compartir tus reflexiones del solsticio conmigo! Envíame un correo electrónico a: brian[at]www.calclimatag.org.