The Ray: 美国高速公路沿线的太阳能电池阵列
可持续性需求促使我们重新设想土地使用和资源配置。总部位于亚特兰大的非营利组织“The Ray”推动在通常被认为只是美国高速公路系统上的一片空白空间上开展可再生能源项目。
高速公路权属地(ROW)是一个缓冲区域,包括路肩、中央隔离带、休息站和出口,为高速公路提供了空间。大部分权属地是无遮挡的,这使其成为发电太阳能的理想地点。
“The Ray”与州交通部门合作,在权属地上安装太阳能阵列。乔治亚州、爱荷华州、俄勒冈州和马萨诸塞州等州已经启动了试点项目。该公司的估计表明,许多州拥有足够的联邦州际公路权属地,可以支持成千上万英亩的太阳能阵列。仅交汇处周围的土地就足以产生36兆瓦时的电力,足够每年充电1200万辆电动汽车。
然而,寻找合适的权属地并非易事,因为有严格的要求。The Ray使用GIS工具配合公式和决策树,帮助交通工程师找到太阳能阵列的理想位置。
最近,The Ray与爱荷华州的规划者合作,在238,000英亩的权属地上分析了站点适宜性。考虑因素包括不允许任何阵列距离电力输电线超过五英里。首先,他们拿到了爱荷华州的底图,并在每条输电线的两侧设置了五英里的缓冲区,然后将输电线的数据图层叠加在上面。然后,规划者们对比了高速公路权属地,看看缓冲区和适宜土地的交汇处在哪里。
接下来的步骤是确定哪些地方不能放置太阳能阵列。考虑因素包括联邦土地、受保护的土地、城市地区,以及距离管道不到500英尺、距离铁路轨道不到20英尺的任何地方。GIS是将多层数据和项目约束条件结合在一张地图上以便可视化和分析情况的完美工具。在爱荷华州,这种级别的位置智能支持了决策制定。
结果是有38,000英亩的土地适合安装太阳能阵列,有潜力每年产生500万兆瓦时的电力,相当于价值4亿美元的电力。
对信息层面的仔细审查是任何组织都可以使用的位置智能工作流程,以寻找适合的资产站点。但是,考虑并不止于此。了解在众多可能性中,哪些位置最具成本效益并具有最大的投资回报是非常重要的。这些考虑因素几乎是无限的——可用的附近人力资源、材料来源和成本、最有利的监管环境、提供回扣和激励的管辖区等等。这些输入都有一定程度的位置优势,可以通过GIS进行分析。
然而,爱荷华的分析进一步深入。接下来的步骤是使用太阳辐射模型,包括海拔和植被地图,来衡量太阳能阵列的潜力。这些信息显示了爱荷华州的权属地中哪些站点应该优先发展太阳能阵列。
接下来,爱荷华的交通工程师需要了解从地面上看阵列的样子。为此,他们使用GIS生成了每个可能站点的3D数字孪生模型。然后,相关数据可以输入到模型中,来回答诸如:一个阵列会如何影响风景如画的景点的视野?闪光可能会如何影响附近的分区?
“交通工程师了解关于沥青、混凝土、桥梁和标识的知识,” The Ray的执行董事Allie Kelly说道。“当我们开始谈论太阳能电池板时,这是对他们来说并不熟悉的基础设施。数字孪生模型将其标准化。”
一个具有位置智能的数字孪生模型使得这项工作对于该州的工程师来说变得容易理解。从更广泛的角度来看,使用数字孪生模型还使
得各利益相关者可以考虑审美、公平性和环境公正等问题。例如,“The Ray”可以提倡考虑能够帮助鸟类和蝴蝶等传粉者的权属地,从而在项目中找到更多的潜在价值。
数字孪生模型为这项工作添加了人类智能的元素,即组织在选择可能站点时需要考虑的因素,从而更好地支持更广泛的位置智能概念。正如Kelly所说:“它让我们从我们可以做什么,到我们应该做什么。”