Глава 15 Smarthoods: Интегрированные микросети Аквапоники
15.7 Выводы
Цель данного исследования заключалась в количественном определении степени гибкости и самодостаточности, которую может обеспечить интегрированная микросеть аквапоники. Для того, чтобы получить этот ответ, район из 50 домашних хозяйств был принят в качестве «умника», с развязанным многопетлевым центром аквапоники, который способен обеспечить рыбу и овощи для всех 100 жителей Смартхада. Результаты многообещающие: благодаря высокой степени гибкости, присущей системе аквапоники в результате высокой тепловой массы, гибких насосов и адаптивного освещения, общая степень самообеспеченности составляет 95,38%, что делает ее практически полностью самодостаточной и независимой от сети.
· Aquaponics Food Production Systems15.6 Обсуждение
Энергосистема, предложенная для концепции Smarthoood, способна достичь почти полной независимости от сети за счет использования гибкости, обеспечиваемой различными компонентами системы. Аквапоническая система, особенно, имеет положительный Таблица 15.4 Гибкий спрос на систему аквапоники стол тхед tr class=“заголовок» т Компонент /th т Порядок величин /th т Гибкость /th /tr /thead тбоди tr class=“нечетный» td rowspan=3 Насосы /td td 0,05—0,15 кВт.суб. MsUP3/SUP /td td rowspan=3 Не все насосы должны работать непрерывно. Основные процессы (контроль кислорода, контроль аммиака, контроль COSub2/Sub, обмен резервуарами, контроль взвешенных твердых веществ) должны выполняться непрерывно.
· Aquaponics Food Production Systems15.5 Результаты
Общий объем электрического и теплового потребления как домов, так и аквапонной теплицы (смоделирован на основе данных, приведенных в таблицах 15.1 и 15.2), показан в таблице 15.3. На аквапоническую теплицу приходится 38,3% потребления электроэнергии и 51,4% потребления тепла. Таким образом, потребность в электроэнергии для объекта аквапоники, интегрированного в жилую микросеть, составляет чуть более одной трети от общего спроса на энергию на местном уровне, учитывая, что вся бытовая энергия и производство овощей/рыбы осуществляется на местном уровне.
· Aquaponics Food Production Systems15.4 Метод
Район, состоящий из 50 домашних хозяйств, считается «умным», с развязанным многопетлевым аквапоническим объектом, способным обеспечить рыбу и овощи для всех 100 жителей Смарт. Для подробного моделирования умения использовался гипотетический справочный случай пригородного района Амстердама, состоящий из 50 домашних хозяйств (домов) со средней занятостью в домашнем хозяйстве 2 человека (всего 100 человек). Кроме того, один городской аквапонный объект состоит из теплицы, системы аквакультуры, УАСБ и дистилляционной установки. Определение размеров различных компонентов основывается на данных по типичному голландскому домохозяйству и парниковым свойствам (см.
· Aquaponics Food Production Systems15.3 Цель
Целью данного исследования является количественная оценка степени самодостаточности и гибкости микросетки, интегрированной с развязанной многоконтурной системой аквапоники.
· Aquaponics Food Production Systems15.2 Концепция Smarthoods
Чтобы раскрыть весь потенциал взаимосвязи «Продовольство-вода - энергия» применительно к децентрализованным микросетям, полностью интегрированный подход фокусируется не только на энергетике (микросети) и продовольствии (аквапоника), но и на использовании местного водного цикла. Интеграция различных систем водоснабжения (таких, как сбор дождевой воды, хранение и очистка сточных вод) в микросети, интегрированные с аквапонами, создает наибольший потенциал для эффективности, устойчивости и циркуляции. Концепция полностью интегрированной и децентрализованной микросети «Продовольство-Вода - Энергия» отныне будет именоваться «Smarthood» («умный район») и представлена на рис.
· Aquaponics Food Production Systems15.1 Введение
Переход на полностью устойчивую энергетическую систему отчасти потребует перехода от централизованной системы производства и распределения электроэнергии к децентрализованной системе в связи с развитием децентрализованных технологий производства энергии с использованием солнечной радиации ветра и крыши. Кроме того, интеграция теплового и транспортного секторов в электроэнергетическую систему приведет к весьма значительному увеличению пикового спроса. Эти разработки требуют масштабной и дорогостоящей адаптации к энергетической инфраструктуре, в то время как использование существующих производственных активов, как ожидается, снизится с 55% до 35% к 2035 году (Strbac et al.
· Aquaponics Food Production Systems