Egyptští vědci studovali využití solární energie a anaerobní digesce na farmě o rozloze 6 300 metrů čtverečních. Ta je schopna ustájit 200 kusů mléčného/hovězího dobytka. Zjistili, že tato kombinace by mohla dosáhnout nákladů na energii 0,0226 $/kWh (0,55 Kč/kWh).
Výzkumníci z Arabské akademie pro vědu se pokusili posoudit životaschopnost kombinování fotovoltaických elektráren a projektů anaerobní digesce (AD) dobytčího hnoje v chovu hospodářských zvířat v Egyptě.
Zařízení na anaerobní vyhnívání je energetické zařízení, které může produkovat metan z hnoje.
,,V anaerobním digestoři je organický substrát nejprve zkapalněn bakteriemi,“ vysvětlili vědci. ,,Poté následuje dvoustupňový proces zahrnující produkci kyseliny kyselinotvornými bakteriemi (acidogeneze) a produkci metanu z kyselin s metanotvornými bakteriemi (methanogeneze).“
Farma
V „Případové studii pro optimální technicko-ekonomickou integraci fotovoltaiky a anaerobní digesce pro udržitelný zemědělský byznys“, která byla nedávno zveřejněna v Energy Reports, výzkumná skupina zvažovala využití obnovitelné energie v hybridní konfiguraci pro 6 300 metrů čtverečních. Farma má možnost ustájit 200 kusů mléčného/masného skotu v El-Horeya, vesnici nedaleko Káhiry.
,,Farma trpí neustálým výpadkem elektrické energie, který narušuje denní výrobní plán a ovlivňuje kvalitu chlazených produktů,“ uvedli. „Kromě toho nesprávné načasování strojních operací pro míchání a dojení krmiva pro dobytek – kvůli náhlému výpadku proudu – významně snižuje produkci mléka i hovězího masa. Což způsobuje finanční ztráty, které ohrožují podnikání.“
Egyptská skupina použila Particle Swarm Optimization (PSO), stochastickou optimalizační metodu založenou na pohybu a inteligenci rojů. Proto aby minimalizovala CoE obou zdrojů energie v modelování. Zvažovali omezení, jako se jeví maximální počet kusů dobytka a maximum, které se zdají k dispozici pro FV systém.
Zjistili, že fotovoltaické systémy vyžadují pro stejnou denní produkci větší plochu než závod AD. A že počáteční náklady na obě technologie jsou velmi blízké pro výrobu energie nižší než 25 kWh. Plocha potřebná pro solární pole se odhadla na přibližně 93 metrů čtverečních.
Výroba nižší energie
„CoE z projektu AD je relativně vyšší než PV pro zátěže menší než 45 kWh za den kvůli vysoké ceně elektrického generátoru na bioplyn,“ uvedli s tím, že AD je nejlevnější variantou pro denní produkci větší než 45 kWh.
Denní zátěž farmy se odhadla na přibližně 60 kWh. A náklady na energii (CoE) fotovoltaického zařízení a AD systémů byly 0,029 USD/kWh (0,70 Kč/kWh) a 0,0273 USD/kWh (0,66 Kč/kWh). Zatímco konečná průměrná CoE pro hybridní zařízení se odhadla na 0,0226 USD/kWh (0,55 Kč/kWh). U obou energetických zařízení akademici předpokládali návratnost 9 %.
„Míra inflace se vypočítává podle egyptské centrální banky a za posledních 57 let činila v průměru 8,95 procenta,“ vysvětlili. ,,Počáteční náklady na jakýkoli systém se vypočítaly podle 30% vládní dotace na projekty obnovitelné energie.“
Vědci dospěli k závěru, že oba zdroje energie jsou dostupné pro malé farmy. Ačkoli jejich CoE je vyšší než u elektřiny ze sítě. Uvedli také, že navrhovaná hybridní duální konfigurace zvyšuje spolehlivost a dostupnost napájení.
„Realizace projektů obnovitelných zdrojů energie způsobem vhodným pro zemědělský pracovní prostor v Egyptě zvýší ziskovost zemědělského podnikání. A zároveň přiláká investory spojením energetických a zemědělských podniků. Pomůže tak při rekultivaci půdy plánované pro zemi ve venkovských oblastech a sníží poptávky po národní energetické síti,“ uvedli.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
