15.6 Majadiliano

Kujitegemea Mfumo wa nishati uliopendekezwa kwa dhana ya Smarthood ina uwezo wa kufikia uhuru wa karibu wa gridi ya taifa kupitia matumizi ya kubadilika zinazotolewa na vipengele mbalimbali vya mfumo. Mfumo wa aquaponic, hasa, una chanya

Jedwali 15.4 Mahitaji rahisi ya mfumo wa aquaponic

meza thead tr darasa=“header” th Kipengele /th th Amri ya ukubwa /th th Ukamilifu /th /tr /thead tbody tr darasa=“isiyo ya kawaida” td rowspan = 3 Pampu /td td 0.05—0.15 kWsube/Sub MSU3/sup /td td rowspan = 3 Sio pampu zote zinapaswa kukimbia kwa kuendelea. Michakato kuu (udhibiti wa oksijeni, udhibiti wa amonia, udhibiti wa COSub2/Sub, kubadilishana tank, udhibiti wa suspended solids) lazima uendelee Michakato ndogo kama vile pH buffer dosing, routines backwash, kubadilishana maji au nyuma-up oksijeni hawana kukimbia kuendelea /td /tr tr darasa=“hata” td 1—3 kWsube/Sub /td /tr tr darasa=“hata” td 8,76—28,26 MWhsube/ndogo/mwaka /td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” td rowspan = 2 Taa /td td 80—150 W/msup2/sup /td td rowspan = 2 Mimea inahitaji ~4—6 h ya giza, wengine wa siku wanaweza kuwa lit artificially. Hii majani takriban. 0 (majira ya joto) kwa masaa 12 (baridi) ya taa rahisi ya ziada /td /tr tr darasa=“hata” td Kwa sababu ya uwezo wa 10— 20% hii inasababisha 28—105 MWHsube/ndogo/mwaka KWsube/Sub /td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” td rowspan = 2 Nafasi inapokanzwa (underfloor) na inapokanzwa tank aquaculture /td td 444 kWsubth/sub/msup2/sup/mwaka /td td rowspan = 2 Kutokana na molekuli ya juu ya mafuta ya sakafu halisi na kiasi kikubwa cha maji katika tank ya RAS, mzigo wa joto ni rahisi sana /td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” td 177,8 MWHsubth/ndogo/mwaka /td /tr tr darasa=“hata” td rowspan = 2 Kitengo cha kunereka /td td 50 kWsubth/Sub MWHsube/ndogo/mwaka /td td rowspan = 2 Kitengo cha kunereka kinafanya kazi kwenye maji ya moto (70—90 ˚C) na kinaweza kuendeshwa na kiwango kikubwa cha kubadilika (MEMSYs 2017) /td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” td 166,4 MWHsubth/ndogo/mwaka /td /tr /tbody /meza

athari juu ya mabadiliko ya jumla ya mfumo. Kwa nguvu 95.38% kujitosheleza, mfumo huu hufanya vizuri zaidi kuliko mfumo wowote wa kiuchumi unaowezekana tathmini katika utafiti uliopita (de Graaf 2018).

Control Architecture Kuwezesha uchumi wa nishati wa ndani, kama vile uliopendekezwa katika dhana ya Smarthoods, inahitaji jukwaa linalofuatilia shughuli zote za wenzao na wenzao zinazotokea ndani ya jirani. Mtandao unaoendana na wenzao unaweza kuainishwa kama mfumo wa wakala mbalimbali (MAS), ambapo nodes nyingi (kwa mfano majengo ya kaya au huduma) hufanya kazi kama mawakala wa kujitegemea kwa lengo lao wenyewe (kwa mfano kupunguza gharama au kuongeza uokoaji wa nishati) na mchakato unaofanana wa kufanya maamuzi. Mbinu hiyo ya maamuzi ya wakala mbalimbali ni muhimu kutokana na utata wa mfumo. Kuna habari nyingi sana na vigezo vingi sana kwa hesabu ya usanifu wa udhibiti wa hierarchical, juu-chini na katikati.

Blockchain Usanifu wa mfumo wa kudhibiti mfumo wa wakala wa blockchain unaweza uwezekano wa kutoa mfumo muhimu wa kuzingatia mtandao wa peerto-peer uliowekwa. Idadi kubwa ya nodes zilizosambazwa zinahakikisha utulivu na usalama kwa mtandao, na mbadala ya madini inaweza kutumika: minting. Kwa kuchapa, tokens/sarafu zinazalishwa kulingana na data zinazotolewa na kifaa halisi cha ulimwengu kama vile metre ya nishati ya smart. Imepatikana kuwa vyanzo hivi vya habari vinaweza kuaminiwa, k.m. kwamba vifaa hivi vinaweza kudhibitishwa, kiongozi salama na huru kinaweza kuundwa ambapo wadau mbalimbali wanaweza kubadilishana bidhaa (k.mf. umeme) na huduma (k.m. usimamizi wa upande wa mahitaji). Kutumia mikataba ya smart, huduma ngumu kama vile biashara ya kubadilika inaweza kupangwa katika usanifu wa udhibiti wa mfumo.

Internet of Things Vipengele vilivyomo ndani ya mfumo wa Smarthood, kama vile pampu za joto, taa za chafu au UASB, vyote vinaweza kudhibitiwa kwa kutumia sensorer zilizounganishwa na intaneti na actuators, inayojulikana kama Intaneti ya Mambo. Mtandao wa sensor ya IOT inaruhusu upatikanaji wa kina wa data, kuanzia mkusanyiko wa virutubisho wa samaki kwa, kwa mfano, mzunguko wa mzigo wa betri, wote kwa misingi ya kila wakati. Data hii inaweza kutumika kuthibitisha mfano wa namba na kuboresha udhibiti wa nguvu wa mfumo.

Intelligence Optimizing udhibiti wa mfumo wa Smarthood inaweza kufanyika kwa kuchambua data kwa kutumia algorithms bandia akili, kama vile programu ya maumbile (mabadiliko algorithms) au kujifunza mashine kuimarisha. Kwa kujifunza mashine kuimarisha, kwa mfano, seti ya vitendo na ushawishi wao juu ya mazingira hupitishwa kwa algorithm kama hoja za pembejeo, pamoja na hali ya sasa ya mfumo na kazi ya jumla ya malengo/gharama. Mchakato wa kufanya maamuzi unaozidi kuongezeka, wa heuristic unaweza kutekelezwa katika kila kaya ambayo itaweza kukabiliana na hali ili kupata mpango wa maamuzi wa karibu-mojawapo ambao utasimamia mtiririko wa nishati ndani ya nyumba na Smarthood. Kila nyumba inaweza kukimbia algorithm hiyo, na matokeo yake, usanifu wa mfumo wa udhibiti wa nodal, unaojulikana kama mfumo wa wakala mbalimbali (MAS), unaweza kuundwa kwamba ni kiasi cha gharama nafuu (ikilinganishwa na udhibiti wa kati) – na karibu na mojawapo.

Barriers Hali ya ubunifu sana ya mambo mbalimbali ya dhana ya Smarthood, kama vile microgridi ya polygeneration, mfumo wa aquaponic wa kitanzi na mahitaji yasiyo ya kawaida ya mipango ya miji, huleta pamoja na seti ya kipekee ya changamoto za kushinda. Kwa changamoto nyingi hizi, mfumo wa sasa wa udhibiti hauwezi kuzingatia maendeleo yaliyopendekezwa katika dhana ya Smarthoods.

Microgrids, kwa mfano, kazi bora wakati kuna soko la ndani ambalo prosumers mbalimbali (watumiaji ambao huzalisha nguvu wakati huo huo) wanaweza kushiriki katika biashara ya nishati ya rika na rika isiyo na msuguano katika soko la bure. Vikosi vya soko vitafanya kazi ili kujenga soko la nishati la ndani ambalo bei ya nishati inayobadilika itatokana na ugavi na mahitaji ya ndani. Hii fluctuation bei itakuwa hivyo kuchochea ufumbuzi smart nishati kama vile hifadhi ya nishati, usimamizi mahitaji upande au rahisi kizazi nishati. Katika nchi nyingi za EU, soko la ndani la bure haliwezekani kwa sasa kutokana na kanuni; kodi zinapaswa kulipwa kwa kila kWh ambayo hupita kupitia mita ya umeme, bei ya umeme kwa watumiaji ni fasta na prosumers hawaruhusiwi kushiriki katika soko la nishati bila kuingilia kati ya tatu chama aitwaye aggregator. Pamoja na ongezeko linalotarajiwa katika maendeleo ya miradi ya microgridi, wasanifu watahitaji kutafuta njia za kuwezesha masoko ya nishati ya ndani ili kufungua uwezo kamili wa microgrids yenye jumuishi (angalia Mfano 15.2).

Mfano 15.2

maendeleo ya hivi karibuni ndani ya mfumo wa udhibiti katika Uholanzi ni kuanzishwa kwa experimenteerregeling, sheria ya majaribio ambayo inaruhusu idadi ndogo ya miradi makini kuchaguliwa (kama vile de Ceuvel, mfano Z.1) kuruhusu vyama vya ushirika nishati kuwa mfumo wao wa usambazaji operator, kama kwamba walikuwa nyuma ya uhusiano wa mita moja. Sheria hii ni dalili ya ufahamu miongoni mwa miili ya udhibiti wa Kiholanzi ya vikwazo vya kisheria vilivyotajwa hapo awali, na kwa hiyo kuna uwezekano mkubwa kusababisha sheria ya sasa ya umeme kurekebishwa kwa siku za usoni ili kuboresha maendeleo ya microgridi.

Pia kuna vikwazo vingine vya kisheria katika nchi nyingi za EU kwa heshima ya kutumia tena maji nyeusi yaliyotibiwa kwa samaki na uzalishaji wa mimea, kwani inabidi kuhakikisha kuwa vimelea vya binadamu vimeondolewa kikamilifu. Maelezo zaidi juu ya mfumo wa kisheria wa aquaponics yanaweza kupatikana katika [Chap. 20](/jamiii/makala/sura ya 20-mdhibiti-mifumo-kwa-aquaponics-katika-Ulaya-muungano).