查看原文
其他

农业的绿色转型:韩国推出智能农场混合可再生能源系统

王家欣 海洋与湿地
2024-08-22
点击蓝字关注我~OceanWetlands



智能农场图纸 来源:Hindawi


前所未有的气候变化速度对能源的生产和消费带来了巨大的挑战。因此,许多国家都在加快推行可再生和可持续能源建设,这是减少对化石燃料依赖的重要方法。其中一个可行的转型途径是开发混合能源系统,尤其是利用当地现有的可再生资源(如生物质和太阳能)。

各国政府制定了一些针对性的政策,以鼓励清洁能源的推广。这些政策包括投资补贴、固定上网电价(Feed-in Tariff,FIT)、溢价补贴(Feed-in Premium,FIP)和绿色信贷等。最特殊的一项举措是引入了“能源消费者”这一概念,为利用可再生能源打开了大门,这可以采取混合能源系统的形式,引入了一些提高能源效率的巧妙策略,如热电联产。

韩国农业部门为减缓温室气体、实现农业绿色转型探索了一条新路径——采用智能农场来替代传统农场。智能农场贯彻了“能源消费者”概念,即利用可再生能源生产能源,并进行能源消费,多余的能源将供应给电网或储存起来。然而,智能农场需要高昂的投资成本,以满足主要用于供暖的高能源需求,而这一需求主要由化石燃料来满足。因此,为了实现碳中和目标,有必要开发以可再生能源为基础、高效且具有成本效益的能源系统。

韩国的智能农场正在研究一种混合可再生能源系统,以此来满足农场的减碳需求。这种能源系统集成了太阳能光伏热泵和备用木质颗粒锅炉,以提高系统的可靠性。该系统全年对农场的空气进行调节,因此可在冬季和夏季模式下运行。太阳能光伏系统是主要的电力来源,用于热泵、水回路和风机盘管的运行。无论热泵的运行情况如何,光伏电池板都会全年运行,而太阳能的不足或过剩都会得到电网的支持和平衡。如果没有太阳能,则使用木质颗粒锅炉来满足智能农场的需求。当农场不需要供暖或制冷时,太阳能光伏板的所有能量都会输出到电网。

智能农场被设计为两个种植区,以种植不同的农作物,风机盘管被相应地分配为15套和10套。此外,它还配备了管网以及用于控制热泵和储水箱温度的温度调节阀。例如,当热泵产生热水(超过50°C)时,温度控制阀将打开,通过增加冷却水的量来控制水温。能源系统设计有5台热泵和1台木质颗粒锅炉。

布局图 来源:Hindawi

研究人员使用了动态模型和实际气象数据,以准确评估系统的性能。经过模拟系统运行发现:这种混合可再生能源系统降低了碳排放量,更加绿色环保。经济评估表明,该系统标准化的能源成本为0.218美元/千瓦时。太阳能光伏和生物质锅炉是系统的主要成本项;从环境角度看,该能源系统的碳排放明显低于传统能源系统,与电或化石燃料供暖系统相比,二氧化碳减排率在85.42%和88.94%之间。

研究结果表明,这种混合能源系统有极大的潜在应用空间和扩展潜力,可以根据需求进行定制和扩展。这种混合能源系统有助于农业部门绿色转型,减少温室气体排放,为应对气候变化危机做出贡献。

农场实际图  来源:Hindawi

译者:王家欣    审核:Irene     编辑:Irene
—— 译者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会(CBCGDF)国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院(BNU-HKBU UIC)全球化与发展(GAD)专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生

(注:本文仅供资讯参考,不代表平台观点。)

【参考资料】

1. https://www.hindawi.com/journals/ijer/2023/4951589/

2. https://bbs.icnkr.com/thread-8163046-1-1.html

3. Government of the Republic of Korea, 2050 Carbon Neutral Strategy of the Republic of Korea: towards a Sustainable and Green Society, The Government of the Republic of Korea Seoul, Seoul, Korea, 2020.

4. Maurizio FACCIO,Mauro GAMBERI,Marco BORTOLINI, et al. State-of-art review of the optimization methods to design the configuration of hybrid renewable energy systems (HRESs)[J]. Front. Energy, 2018, 12(4): 591-622.

【相关阅读】

农业扩张可能加剧南美平原的洪水丨拉丁美洲可持续发展前沿(LA-068)
巴西农业腹地单一的作物种植结构正在令当地的河流趋于干涸 | 拉丁美洲可持续发展前沿(LA-067)
畜牧动物流动性在支持社区、应对气候变化和促进有弹性生态系统方面的作用 | 粮食和农业植物遗传资源国际条约研究
蝙蝠和鸟类帮助在秘鲁种可可的农民提高产量
绿会赴肯尼亚塑料协议谈判会议(INC-3)代表团向业界开放少量名额

长按关注

海洋与湿地

联系小编:

010-88431370, 18910282583


投稿信箱,欢迎来稿:

v25@CBCGDF.org; v66@CBCGDF.org


专门报道海洋与湿地等前沿动态, 为学术研讨活动提供公益支持,服务我国广大海洋与湿地科技工作者和环境保护人士。


继续滑动看下一个
海洋与湿地
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存