微电网:有力支撑垂直农业的未来

发布者:bpadmin
发布时间:2020-06-20 12:31
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虽然近年来,随着世界寻找替代方法来养活不断增长的人口,室内垂直农业的吸引力稳步增加,但今天全球大流行的不确定性加速了人们对获取食物方式的重新思考。

在过去的几个月里,现代供应链经历了前所未有的波动,不久我们就开始看到医疗设备和个人防护设备以外的影响,并开始影响农业食品生产。根据供应链管理协会的数据,75%的公司报告说,由于新冠肺炎的原因,供应链出现了某种形式的中断。

室内垂直农业正在成为传统耕作方式的替代方案,因为它只需占用较少的土地,而且使农业生产更接近消费者,缩短了供应链足迹,提高了生产率。这在动荡时期尤为重要,特别是因为天气事件和不断变化的气候模式继续给传统农业带来持续的压力,其影响比目前的新冠大流行范围更广。与传统农业相比,室内农业除了缩短供应链,还有许多其他优势,如使用零农药、少用95%的水和减少食物浪费。健康的益处还包括更新鲜的食物,增加城市供应和减少污染。

尽管有这些不容忽视的优势,但室内垂直农业成为主流则面临一个隐约可见的障碍:非常耗能。




关于解决能源强度问题的几点思考

垂直农业为在已经开发的土地上种植粮食,并增加国内粮食产量提供了一个独特的机会,但为垂直农业设施供电所需的能源需求远远高于其他粮食生产方法。事实上,我们已经将室内农业确定为未来十年增加电力消耗的四大驱动因素之一,另外三个驱动因素分别是电动汽车、数据中心和供热电气化。这就是为什么当今很多的现代农业公司正在转向微电网,作为一种缓解能源挑战的解决方案。

虽然今天的大多数微电网设施都不能满足室内农业运营的电力需求,但微电网可以提供动态的能源管理和所需的资源,以支持最大的生产力、可持续性和能源效率。它们可以提供本地化发电,并利用可再生的分布式能源来帮助输送电力和实现清洁能源目标,同时用户还可以更好地控制能耗和具备可靠的电能来源。此外,微电网可以捕获和重新利用二氧化碳排放,以帮助作物生产。

此外,微电网对可能的意外停电所导致的生产损失提供了额外保障。垂直农场的一个关键优势是它们能够让农作物全年生长,而且当地社区也依赖于垂直农场兑现这一承诺的能力。微电网不仅有清洁能源的优点,而且还可以提高农业生产的连续性,最大限度地提高产量。考虑到微电网与公用事业电网联合运行,或作为公用电网中孤岛运行的能力,即使电网出现故障,它仍可以保持农场的生产。


投资理由:确保负担得起的解决方案

构建和运营垂直农场需要各种技术,这些技术可能会导致较高的启动成本和设计复杂的流程。同时,与传统的田间耕作相比,维持垂直种植的成本更高。微电网提供了令人信服的价值主张,但它本质上是复杂的机器,并不是很多公司拥有进行投资所需的前期资本或专业知识。幸运的是,能源即服务(EaaS)等创新商业模式有助于提供价格确定性,并使投资变得可行,实现垂直农场真正的商业化。

以美国垂直农业公司Bowery Farming为例,在其种植设施中,作物生产效率是传统农田的100倍。这就产生了对可靠、高效电力的更大需求。因此,Bowery Farming便通过EaaS商业模式整合混合微电网系统。Bowery Farming的微电网系统将以屋顶太阳能电池板、天然气发电机和锂离子电池储能系统为特色。通过EaaS,Bowery农业节省了可用于额外运营投资的前期资本。

到2050年,世界人口预计将再增加20亿人,养活它将是一个重大挑战。根据粮农组织的预测,我们必须在这个时间表之前将整体粮食产量提高70%。再加上由于今天的全球新冠大流行和不稳定的天气而出现的新的担忧,垂直农业将在未来的粮食生产中发挥关键作用,各国机构及企业均予以关注。然而,有助于缓解垂直农业面临的一些能源挑战的技术对帮助整个行业过渡同样重要。


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文章来源: Microgrid Knowledge
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