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16.5 水生潜力还是错位的希望？
当代水上乐园研究表明，在人类世有问题提出的特别关注的敏锐意识。 在一个人口不断增加和资源基础日益紧张的世界上，进行水生生物研究的理由往往是预见粮食安全的挑战。 例如，König 等人（2016 年）将水生物精确地置于人类世言论的地球关切之中，他们指出：‘在可持续的地球界限内确保二十一世纪的粮食安全需要多方面的农业生态强化粮食生产和与不可持续的资源使用脱钩 ‘。 在实现这些重要的可持续发展目标方面，据称水生技术显示了很大的希望（Goddek 等人，2015 年）。 创新的封闭式水上乐器系统提供了一个特别诱人的潜在分辨率的融合，有助于实现更可持续的未来。 水上乐器的支持者往往强调生态原理是这种新兴技术的核心。 Aquaponic 系统利用或多或少简单生态系统的积极潜力，以减少有限投入的使用，同时减少浪费副产品和其他外部因素。 基于这些理由，水生技术可被视为 “可持续强化” 的主要实例（Garnett 等人，2013 年），或更确切地说，被视为一种 “生态强化” 形式，因为其创始原则是基于对提供服务的有机体进行管理，向可量化和直接对农业生产的贡献 (博马科等人, 2013 年). 从这一农业生态原则可以产生大量潜在的可持续性益处。 本书第 [1] 章 (社区/文章/第 1 章-水壶和全球粮食挑战) 和 [2](社区/文章/第 2 章-水壶-关闭有限的水土和营养资源的周期) 在强调这些问题方面做出了典范性的工作, 详细阐述了我们的粮食系统面临的挑战和状况水产科学作为一系列可持续性和粮食安全干预措施的潜在场所. 没有必要再次重复这些观点，但值得注意的是，这种潜在决议的趋同是推动研究并加强了 “这项技术有潜力在未来粮食生产中发挥重要作用的信念”（7）（Junge 等人，2017 年）。 然而，尽管它的支持者提出了相当多的要求，但水族学的未来还不能肯定。 在向可持续粮食供应过渡过程中，水生生物学可以发挥什么样的作用在很大程度上仍然有待发展 —— 至关重要的是，我们必须强调，由于欧洲各地缺乏水生生物系统的可持续性和粮食安全成果的公布仍然十分明显（König 等人，2018）。 从纸面上讲，水壶的 “魅力” 属性确保它可以很容易地呈现为一种 “银弹” 类创新，成为我们粮食系统最深刻的可持续性和粮食安全问题的核心（Brooks 等人，2009 年）。 这些图像已经获得了相当大的关注，远远超出了学术研究的范围 —— 例如，与类似领域相比，在线水生 “炒作” 的重要生产，Junge 等人（2017 年）有益地指出了这一点。 正是在这里，我们可能需要时间来指出水生物的感知潜力和 “技术乐观” 之间的关系。 每一项新技术的引进都伴随着一些神话，这些神话激发了人们对该技术的进一步兴趣（Schoenbach 2001）。 神话在早期采用者中传播，通常在科学界有时间彻底分析和回答他们的要求之前就被普通媒体所接受。 正如 Schoenbach 所说的（2001 年，362），神话被广泛认为是因为它们 ‘构成了对世界的明确和令人信服的解释’。 这些强有力的解释能够激发和协调个人、社区和机构行动，以实现特定目标。 如果我们可以称之为水上乐园的 “美”，那就是这个概念往往可以将可持续性和粮食安全问题的复杂性转化为清晰、易于理解和可扩展的系统隐喻。 无处不在的水生循环形象 —— 鱼类、植物和细菌之间流动的水 —— 能够优雅地解决食品系统的挑战，在这里堪称典范。 然而，关于技术的神话，无论是乐观的还是悲观的，都对技术与社会之间的关系有着技术决定性的看法（Schoenbach，2001 年）。 在技术决定性的技术视野中，正是技术导致社会发生重大变化：如果我们设法改变技术，我们就能改变世界。 无论变化是为了好 (技术乐观) 还是坏 (技术恐惧症), 技术本身就会产生效果.
· Aquaponics Food Production Systems16.4 新粮食系统的范式转变
声称农业 “处于十字路口”（Kiers 等人，2008 年）并不完全适应当前情况的严重程度。 研究人员对可持续性的一致呼吁越来越大的 “可持续性差距”（Fischer 等人，2007 年）正在越来越多地得到共同响应：呼吁采取革命性措施和改变范式。 Foley 等人（2011 年：5）非常直接地说：“当今农业面临的挑战与我们以前所经历的任何挑战不同，这些挑战需要革命性的方法来解决粮食生产和可持续性问题。 简而言之，新的农业系统必须为那些最需要的人提供更多的人的价值，而且对环境的危害最小。 不知何故，世界农业当前作为全球环境变化的最大驱动力的角色必须转变为 “世界转型的关键推动者”，在地球生物物理安全运作空间内实现全球可持续性（Rockström 等人，2017 年）。 人类世提出了巨大的要求：农业必须加强；农业必须满足日益增长的人口的需要，但同时，我们的粮食生产系统施加的压力必须保持在地球行星的承载能力之内。 人们日益认识到，未来的粮食安全取决于开发能够提高资源使用效率的技术，同时防止成本外部化 (Garnett 等人，2013 年)。 在寻找替代我们目前农业模式的过程中，突出了生态农业（Reynolds 等人，2014 年）和 “可持续集约化” 等想法，并承认必须在实现 “生态强化” 方面取得真正进展，也就是说，利用农业生态系统中的生态过程（Struik 和 Kuyper 2014）。 关于什么构成农业的 “可持续集约化” (SI) 以及农业在解决全球粮食安全问题方面可能发挥的作用，已经进行了充分记录的辩论（Struik 和 Kuyper 2014；Kuyper 和 Struik 2014；戈德弗雷和加内特 2014 年）。 批评者告诫不要进行自上而下的全球分析，这些分析往往以狭隘的、面向生产的视角进行，呼吁加强与更广泛的关于可持续性、粮食安全和粮食主权的文献的接触 (Loos 等人, 2014 年)。 这些读数再次回顾了制定区域基础、自下而上的方法的必要性，越来越多的共识认为，适合人类世的社会倡议议程并不意味着 “一切照旧” 的粮食生产，而是对可持续性略有改善，而是彻底重新思考粮食系统只是为了减少对环境的影响，同时增强动物福利、人类营养和支持农村/城市经济的可持续发展（Godfray 和 Garnett，2014 年）。 虽然有些人批评传统的 “可持续强化” (SI) 过于狭隘地集中于生产，甚至完全是矛盾（Petersen 和 Snapp 2015），但其他人则表明，必须广义地构思这种方法，承认没有单一的可持续集约化的普遍途径（加内特和戈德弗雷 2012 年）。 这方面重要的是农业中对 “多功能” 的认识日益增长（波特 2004 年）。 如果在二十世纪，“马尔苏斯人” 人口学论述确保了农业发展在提高产量方面的狭隘目标，那么目前正在发生的农业多方面的日益重新发现正在改变人们对农业与农业之间关系的看法社会。
· Aquaponics Food Production Systems16.3 超越绿色革命
人类世标志着人类与地球之间的关系的一步变化。 它要求重新思考目前推动我们走上不可持续轨道的目前生产模式。 到目前为止，还不需要这种反思性的承诺来进行研究和开发。 值得记住的是，绿色革命的雄心和方法在一段时间以来都没有争议；农业需要加强，单位土地或劳动力的生产力也要提高（Struik，2006 年）。 毫无疑问，这个项目的技术创新得到了世界各国政府、公司和基金会的大力推动（Evenson 和 Gollin 2003），在广泛的规模上取得了惊人的成功。 在初级商品系统中，平均劳动时间较短的情况下产生的卡路里更多是世界历史上最便宜的食物生产的等式（摩尔，2015 年）。 为了简化农业、标准化和机械化，以提高工人、动植物的生产力，必须克服一系列生物物理障碍。 绿色革命主要通过不可再生的投入来实现这一目标。 在人类世，这种标志着绿色革命的农业模式与（地质）历史相抵触。 越来越认识到，这种 “人工化” 农业模式每次都以有限的化学投入、灌溉和化石燃料取代更多的生态过程（Caron 等人，2014 年），从字面上破坏了未来粮食供应的基础。 后期资本主义工业农业的生物物理矛盾日益明显 (Weis 2010)。 此外，当代高密度人工农业模式所造成的严重环境、经济和社会后果已成为对全球化粮食系统越来越关切的问题，表现出日益加剧的矛盾 (Kearney，2010 年；Parfitt 等人，2010 年)。 在战后时期（40 至 70 年代中期），安全的经济增长是建立在加速开采矿物燃料的基础上的，正如科塔（Cota 2011）所指出的那样，这段时间的敏感性发展与地球化学科学相比，而不是生命科学相符。 围绕最便宜的最高产量设计的农业生产已经简化并统一为单一植物，依靠机械化和农用化学产品。 尽管这些商业投入在首次实施时非常有效，但这些商业投入的效率却在下降（摩尔，2015 年）。 在 70 年代的石油危机之后，绿色革命的生产主义理想更多地落在生命科学上，特别是以农业生物技术为幌子，农业生物技术已经发展成为一个数十亿美元的产业。 为全球迅速爆炸的人口提供食物一直是长达几十年的生产主义叙述中的关键问题，这一叙述有助于确保农业生物技术在当前粮食系统中的突出地位（Hunter 等人，2017 年）。 令人震惊的是，这个高度先进的部门在提高内在产量方面没有做什么。 世界农业生产力增长从 1960 年代的每年 3% 减缓到 1990 年代的 1.1%（多布斯等人，2011 年）。 最近，一些地方的主要作物产量接近生产高原（Grassini 等人，2013 年）。 主流农业科学家表示担心，目前品种的最大产量潜力正在迅速接近（古里安-谢尔曼，2009 年）。 除此之外，据估计，气候变化已经使全球玉米和小麦产量分别减少 3.8% 和 5.5% (Lobell 等人，2011 年)，有些人警告说，当温度超过临界生理阈值时，作物生产率会急剧下降 (Battisti 和 Naylor，2009 年)。 对于一些人来说，人工投入增加到传统品种生物界限的效率增益减弱，这种情况进一步突出表明需要加快基因工程品种的发展（Prado 等人，2014 年）。 即使如此，GM 的最大支持者 — — 生物技术公司本身 — — 都意识到，转基因干预措施很少有助于提高产量，而是通过对农药和除草剂的耐药性来维持产量（古里安-谢尔曼，2009 年）。 因此，农业生产已陷入一个周期，需要不断更换新的作物品种和成套产品，以克服日益严重的环境和生物对产量的不利影响 [2]。 Melinda Cooper（2008 年：19）对农业生物技术的影响力分析已经追溯到新自由主义生产模式如何在遗传、分子和细胞层面上更加重新定位。 因此，农业系统的商业化越来越多地扩展到种质和 DNA 的捕获，走向 “生命本身” (Rose 2009)。 库珀（2008 年）的诊断是，我们生活在一个资本主义谵妄的时代，其特点是通过对未来的投机性生物技术重新发明，克服地球的生物物理限制。 在这方面，一些人认为，全球机制干预措施的狭隘重点不但没有克服传统模式的弱点，反而只会加强其中心特征 (Altieri，2007 年)。
· Aquaponics Food Production Systems16.2 人类世和地理学
“今天，人类已经开始匹配甚至超过自然界的一些伟大力量 […] 地球系统现在处于一种非模拟的情况，最好被称为地质史上的一个新时代，即人类世 ‘（Oldfield 等人，2004 年：81）。 在新的千年之交，化学家和诺贝尔奖获得者保罗·克鲁岑和生物学家尤金·斯托尔默（Crutzen 和斯托尔默 2000a）提出了地球进入了一个新时代的科学建议。 越来越多的数量证据表明，矿物燃料燃烧、农业生产和矿物开采产生的人为物质流动现在在规模上与据称在人类活动之外发生的自然流动相媲美 (Steffen 等人，2015a)。 这是一个空前和不可预测的气候、环境和生态事件的特点（威廉姆斯和杰克逊 2007 年）。 全新世的良性时代已经过去，所以该提案声称；我们现在已经进入了一个更加不可预测和危险的时期，人类认识到其破坏性能够破坏它所依赖的行星过程（Rockström 等人，2009 年，Steffen 等人，2015b；见 [第 1 章]（/社区/文章/章 1-水壶和全球食品挑战））。 因此，人类世是一个实现的时刻，人类活动的范围必须在确定稳定和有弹性的地球系统安全运行空间的生物物理过程的界限内加以调和 (Steffen 等人，2015b)。 自然与人类命运之间的深刻联系在一起 (Zalasiewicz 等人，2010 年)。 人们对环境和人类灾难的认识日益增长，以及我们在其中的迟到、纠缠不清的角色，这使我们考验了我们对现代主义关键假设的信念，即人类与自然分离的二元主义（Hamilton 等人，2015 年）。 这是一个令人震惊和前所未有的时刻，因为现代主义认识论已证明极其强大，对当今社会的组织作出了重大贡献（Latour 1993）。 独特和稳定的人类机能概念、自由或普遍尊严等进步规范的推定以及存在与人类行为分开的客观世界，都受到考验 (Latour 2015；Hamilton 等人, 2015 年)。 毫无疑问，这一洞察力适用于我们所有人继承的食物系统。 绿色革命 [^1] 以现代愿望为基础，建立在诸如线性进步概念、人类理性的力量和对人类问题不可避免的技术解决的信念之上 (Cota 2011)。 这些概念，传统上保证了科学在社会中的作用，开始出现越来越不可靠的人类世的出现 (萨夫兰斯基 2013; 斯滕格斯 2015)。 不方便的事实是，技术科学干预措施在上个世纪作为现代农业解决办法在我们的世界上得到实施，带来了严重和意想不到的结果。 更重要的是，这些不断升级的生物物理干扰（例如温室气体排放以及氮和磷循环扰动）最近才被察觉到，必须加上我们的现代化的食品系统。 [^1]：绿色革命是指 1930 年代和 1960 年代末期发生的一系列研究和技术转让举措，这些举措提高了全世界的农业生产，特别是发展中国家的农业生产。 正如农民（1986 年）所述，这些举措导致采用新技术，包括：“新的、高产的谷物品种. 与化肥和农用化学品相结合，有控制的供水… 以及包括机械化在内的新种植方法。 所有这些加在一起被看作是取代 “传统” 技术并作为一个整体采用的 “一揽子做法”。 人类世问题使我们毫无疑问地认识到，我们的当代食品系统面临着巨大的挑战（基尔斯等人，2008 年；Baulcombe 等人，2009 年；佩莱蒂埃和蒂默斯 2010 年）。 著名研究指出，农业是造成人类世环境风险上升的单一最大因素 (Struik 和 Kuyper，2014 年；Foley 等人，2011 年)。 农业是世界上最大的淡水使用者（后期 2003 年）；是世界上改变全球氮和磷循环的最大贡献者，也是温室气体排放量的重要来源 (19-29%) (Vermeulen 等人，2012 年；Noordwijk 2014 年)。 简而言之，“农业是全球变革的主要驱动力”（Rockström 等人，2017:6）。 然而，必须从人类世的新时代解决喂养人类的挑战。 世界上饥饿人口的人数持续约为 9 亿 (粮农组织、农发基金和粮食计划署，2013 年)。 即使如此，为了在 2050 年之前养活世界，最佳估计表明，生产必须大约翻一番，才能跟上人口增长、饮食变化 (特别是肉类消费) 和增加生物能源使用的预计需求 (Kiers 等人，2008 年；Baulcombe 等人，2009 年；科尔尼 2010 年）。 使问题更加复杂的是，不仅需要更多的生产，而且还需要更有效地管理整个粮食系统。 在一个有 20 亿微量营养素缺乏症、14 亿成年人营养过度的世界上，改善分配、获取和营养的需要显著，同时急需减少农场到叉口供应链中令人遗憾的废物水平 (保守估计表明 30%)(帕菲特等人，2010 年；伦奎斯特等人，2008 年；斯图尔特，2009 年)。
· Aquaponics Food Production Systems16.1 导言
水生物研究的主要驱动因素是超国家当局（如联合国粮食及农业组织（UN）（2015 年经社部）所确定的全球环境、社会和经济挑战。和改进的食品生产和消费解决方案 ‘(1) (Junge 等人, 2017; Konig 等人, 2016 年). 人们日益认识到，目前的农业生产模式造成环境资源的浪费过度消费，依赖日益稀缺和昂贵的矿物燃料，加剧环境污染，并最终导致气候变化 (Pearson，2007 年)。 在我们的 “一切” 时代（Cohen 2012），我们的食品系统的 “一切照旧” 似乎与可持续和公正的食品供应未来不相符（Fischer 等人，2007 年）。 迫切需要进行粮食系统革命 (Kiers 等人，2008 年；Foley 等人，2011 年)，并作为开始章节 (第 [1] 章 (社区/文章/第 1 章-水壶和全球粮食挑战) 和 [2](/社区/文章/第 2 章-水鸭-关闭循环-限制水环-水-水-水源-水源-水源-水源-水源-水源-水源-营养源-水源-水源-水源-水源-限制资源））书证明, 水上乐器技术显示了很大的希望. 封闭式水上乐器系统提供了一个特别诱人的潜在分辨率的融合，有助于实现更具可持续性的未来（Kőmíves 和 Ranka 2015）。 但是，我们要问，水上乐器研究和水上乐器技术能够为什么样的可持续未来做出贡献？ 在本章中，我们回顾一下我们的研究目标和我们技术的功能。 在本章中，我们将目前的水生生物研究放在科学和其他地方发生的更大规模的前景变化中，这是由于已经被称为 “人类世界” 的问题（Crutzen 和 Stoermer 2000b）。 人类世概念远远超出了其原始地质构造的范围（Lorimer 2017），已经成为 “我们时代的主叙事”（Hamilton 等人，2015 年）。 它代表着一个迫切的认识，要求对社会的组织方式和与世界的关系提出深刻的问题，包括我们的研究工作方式（Castree 2015）。 然而，到目前为止，这一概念在很大程度上被排斥在水生文献中。 本章将《人类世》作为一个强制性的参考基准，为实现未来粮食安全和可持续性而作出的任何协调努力都必须予以承认。 我们将讨论人类世如何扰乱一些支持绿色革命传统敏感性（Stengers 2018）的关键原则，以及这些原则如何为水生研究带来挑战和机遇。 Aquaponics 是一项创新，它有望为实现可持续性和粮食安全的迫切需要做出很大贡献。 但是，这个新兴领域还处于初期阶段，其特点是资源有限、市场不确定性、体制阻力、失败风险很高，成功故事很少 —— 这是一个创新环境，炒作胜过已证明的成果（König 等人，2018 年）。 我们认为，这种情况的特点是一种错误的技术乐观主义，不利于更深入地转向我们粮食系统所需要的可持续性。 鉴于这一点，我们认为水生研究界在这一技术的未来发展中可以发挥重要作用。 我们建议围绕我们的食品系统的关键需求 —— 可持续性和粮食安全 —— 重新调整水产生的研究重点。 这样的任务需要我们更彻底地考虑可持续发展的性质，因此我们吸取了从可持续发展科学和 STS 领域的见解。 要解决人类世的可持续性问题，就必须更全面地处理侵犯水生系统的生物物理、社会、经济、法律和伦理等相互作用的问题 (Geels 2011)。 这不是对我们生产和使用知识的方式提出巨大要求的小任务。 出于这个原因，我们讨论了发展我们所说的 “关键可持续发展知识” 的必要性，为可能的前进道路提供指引，其中包括（1）将水生研究扩展到跨学科研究领域，（2）在现实世界中开放研究参与性方法(3) 为可持续性和粮食安全成果采取注重解决办法.
· Aquaponics Food Production Systems15.7 结论
这项研究的目的是量化一体化微电网可以提供的灵活性和自给自足程度。 为了得到这个答案，一个 50 个家庭的居民区被认为是 “Smarthood”，其中有一个分离的多环水生设施，能够为 Smarthood 的所有 100 名居民提供鱼类和蔬菜。 结果是有希望的：由于高热质量、灵活的泵和自适应照明的结果，水泵系统具有高度的灵活性，整体自给自足程度达到 95.38%，使其几乎完全自给自足和电网独立。 水上乐器系统负责 38.3% 的功耗和 51.4% 的热量消耗，因此水生设施对整个系统能源平衡的影响非常高。 早期的研究（德格拉夫 2018）表明，如果不依赖外部生物量来源驱动卫生防护中心，很难达到 60% 以上的自我消费水平。 即使把这一来源包括在内，技术经济上可行的最大自我消费也不超过 89%。 在 Smarthood 中，热电联产中心的生物量投入部分来自水生系统本身，以及灰水和黑水的回收。 较高的自我消费，加上对外部生物量投入的依赖程度较低，自我消费量达到 95%，使得拟议的水生微电网从自给自足的角度来看，性能优于作者所知的任何其他可再生微电网。 因此，本章的作者强烈认为，经过充分的实验，将水生温室系统纳入微电网，可产生在地方一级创建高度自给自足的食品 — 水 — 能源系统的巨大潜力。
· Aquaponics Food Production Systems15.6 讨论情况
为 Smarthood 概念提出的能源系统能够通过利用各个系统组件提供的灵活性, 实现近乎完全的电网独立性. 水生系统，特别是，有一个积极的 ** 表 15.4** 水生系统的灵活需求 表 海神 tr 类 = “标题” 日 组件 /th 日 数量级 /th 日 灵活性 /th /tr /thead Tbody tr 类 = “奇数” td 行跨度 =3 泵 /td td 0.05—0.15 kwsube /分支管理方案/苏加利用方案 /td td 行跨度 =3 并非所有泵都必须连续运行。 主要工艺（氧气控制、氨控制、COSub2/Sub 控制、储罐更换、悬浮固体控制）必须持续运行。 pH 缓冲液加液、反洗程序、水交换或备用氧气等较小的工艺无需连续运行 /td /tr tr 类 = “偶数” td 1—3 /小组 /td /tr tr 类 = “偶数” td 8,76—28,26 毫米/分/年 /td /tr tr 类 = “奇数” TD 行跨度 =2 照明 /td td 80—150 瓦/多功能喷雾器 /td TD 行跨度 =2 植物需要 ~4—6 小时的黑暗，其余的一天，他们可以人为地点燃。 这使得大约 0（夏季）到 12 小时（冬季）的灵活额外照明 /td /tr tr 类 = “偶数” td 容量系数为 10 — 20%，这将导致 28—105 Mwhsube/小/年度克苏贝/分级 /td /tr tr 类 = “奇数” TD 行跨度 =2 空间供暖（地板下）和水产养殖罐加热 /td td 444 千瓦位/小方/上度保护单位2/单位/年份 /td TD 行跨度 =2 由于混凝土地面的高热量以及 RAS 罐内的水量大，热负荷非常灵活 /td /tr tr 类 = “奇数” td 177,8 兆瓦/分/年 /td /tr tr 类 = “偶数” TD 行跨度 =2 蒸馏装置 /td td 50千瓦/小米/小/年 /td TD 行跨度 =2 蒸馏装置在热水（70—90 ℃）上运行，可以 具有显著的灵活性（MEMSYS 2017） /td /tr tr 类 = “奇数” td 166,4 兆瓦/分/年 /td /tr /tbody /表格
· Aquaponics Food Production Systems15.5 结果
表 15.3 显示了房屋和水生温室设施的电力和热消耗总量 (根据表 15.1 和 15.2 中的数据模拟)。 水生温室设施负责 38.3% 的功耗和 51.4% 的热量消耗。 因此，由于所有住宅能源和蔬菜/鱼类生产都是在当地进行，因此，对于一个住宅微型电网集成的水产设施的电力需求略高于当地总能源需求的三分之一。 热量需求约占总热量的 50%，这在很大程度上归功于在高温水中运行的蒸馏装置。 如图 15.4 和 15.6 所示，Smarthoods 能源系统能够在大部分时间平衡生产和需求。 参考案例中，电网进口电力的总份额为 4.62%。 有时可以观察到稍微的功率不平衡，这可归因于对于当前版本的模型而言，大多数情况下控制不佳。 例如，热电联产中心在数小时内多次从打开状态切换到关闭状态，导致电力过剩。 对于更加优化的控制系统来说，这种行为不会发生，因为可以与热泵配合使用，以便提供精确的电力和热量。 15.5.1 灵活性 该系统具有极高的灵活性，这是由于热电联产中心和水生设施具有灵活的照明和泵，以及高温缓冲能力，以及 ** 表 15.3** 微电网不同方面的电力和热负荷 表 海神 tr 类 = “标题” th 日 住宅 /th 日 水上乐园设施 /th /tr /thead Tbody tr 类 = “奇数” 平均需求/td td 17.2 千瓦 /td td 10.2 千瓦 /td /tr tr 类 = “偶数” 高值需求/td td 47.
· Aquaponics Food Production Systems15.4 方法
一个拥有 50 个家庭的居民区被认为是 “Smarthood”，其中有一个分离的多环水生设施，能够为 Smarthood 的所有 100 名居民提供鱼类和蔬菜。 对于 Smarthood 的详细模型，采用了阿姆斯特丹郊区居民区的假设参考案例，其中包括 50 户家庭（住房），每户平均住户 2 人（共 100 人）。 此外，一个城市水生设施包括一个温室、水产养殖系统、一个 UASB 和一个蒸馏单元。 根据荷兰典型家庭和温室的数据，对不同组成部分进行尺寸测量 (见表 15.1)。 #15.4.1 能源系统模型 建立了一个能源系统模型，可以模拟各种组件的能量流动，其主要规格见表 15.2。 无害环境管理能够计算一年中每个小时每个组件的能量流量。 ** 表 15.1** 荷兰每个人/家庭的食物和能源需求 表 沙特 TR TD/td 平均值（每资本/年）/次 共计 (100 人)/第一次 /th /tr /thead Tbody TR 大肠杆菌 =4食物/th /tr TR 蔬菜消费量（荷兰）/td td 33 千克素/苏普（而推荐使用 u73 千克/u /td td 7300 公斤 /td td 欧洲食品安全协会 /td /tr tr 类 = “奇数” TDD 所需温室面积 /td td 约 4 毫秒/水泵 /td td 400 毫斯普/水泵 /td td 根据最小值估计。 消费建议 /td /tr tr 类 = “偶数” TD鱼消费/td td 20 公斤 /td td 2000 公斤 /td td 粮农组织 (2015 年) /td /tr tr 类 = “奇数” TD/需要水产养养产量/需要/td td 0.
· Aquaponics Food Production Systems15.3 目标
这项研究的目的是量化微电网与分离式多环水电系统集成在一起的自给自足程度和灵活性。
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