15.5 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. Потребность в теплом составляет примерно 50% от общей потребности в теплом, что в значительной степени может быть отнесено к установке дистилляции, работающей на высокотемпературной воде.

Как видно из рис. 15.4 и 15.6, энергетическая система Smarthoods способна балансировать производство и потреблять большую часть времени. Общая доля импортируемой электроэнергии из сети составляет 4,62% для эталонного случая. Иногда может наблюдаться незначительный дисбаланс мощности, который можно отнести к субоптимальному управлению для текущей версии модели по большей части. Например, в течение нескольких часов ТЭЦ переключается с включенной в состояние вне системы несколько раз, что приводит к перепроизводству электроэнергии. Такое поведение не будет происходить для более оптимизированной системы управления, так как ТЭЦ может быть уменьшено в координации с тепловым насосом, чтобы обеспечить точное количество необходимого электричества и тепла.

15.5.1 Гибкость

Система отличается высокой гибкостью благодаря использованию ТЭЦ и аквапоники с гибким освещением и насосами, высокой тепловой буферизацией, а также

Таблица 15.3 Электрические и тепловые нагрузки для различных аспектов микросети

стол тхед tr class=“заголовок» ч/т т Жилой /th т Аквапоник объект /th /tr /thead тбоди tr class=“нечетный» TDelectrical средний спрос/td td 17,2 кВт /td td 10,2 кВт /td /tr tr class=“даже» Tdelectrical пиковый спрос/td td 47,6 кВт/суб /td td 15,2 кВт/суб. /td /tr tr class=“нечетный» Общий спрос на электроэнергию т 143,2 МВтч/год /th т 89,2 МВтч/год /th /tr tr class=“даже» TDThermal средний потребность/td td 37,1 кВт /td td 39,3 кВт /td /tr tr class=“нечетный» TDThermal пиковый спрос/td td 148,4 кВт /td td 121,2 кВт /td /tr tr class=“даже» ThThermal совокупный спрос т 325,0 МВтч/суб/год /th т 344,2 МВтч/суб/год /th /tr /tbody /таблица

Рис. 15.6 Графические схемы временных рядов для энергетических балансов (верхний левый) и тепловой (нижний левый) (в Вт) системы Smarthoood. Емкость хранения (в кВт·ч) указана справа для мощности (вверху справа) и тепла (снизу справа). Ось x представляет собой количество часов с начала года. Черная линия представляет собой дисбаланс энергии

аккумулятора и водородной системы. Система аквапоники, особенно, значительно повышает общую гибкость системы, поскольку она может функционировать для широкого диапазона потребляемой энергии, как это можно сделать из таблицы 15.4. В результате такой гибкости системе удается достичь почти полной (95,38%) самообеспеченности электроэнергией и 100% тепловой самообеспеченности.