Giriş: Yenilenebilir Enerji ile Wetlands Oluşturdu

Bu sistemler, su kaynaklarının, su kaynaklarının ve onarımlarının, özellikle de güvenilir enerjilerin, pompaların, kontrol ünitelerinin ve telemetri ekipmanlarının oluşturulması için tutarlı bir enerji tedariki gerektirdiğine dair mühendisler tarafından tasarlanmaktadır.

Sürdürülebilir su yönetimi için küresel talep büyüdükçe, gelişmiş SCADA (Superviz Control and Data Acquisition) sistemleri ile birlikte, su arıtma ağlarına doğru güçlü bir yol sunar. Araştırmacılar ve uygulayıcılar giderek artan miktarda fotovoltaik ürün yelpazesine güvenmeksizin, küçük rüzgar türbinlerine ve batarya depolamaya güvenerek, gelişmiş SCADA (Superviz Control and Data Acquisition) sistemleri ile birlikte çalışır.

Yenilenebilir Enerjinin Özellikleri Wetlands

Çevre Sürdürülebilirliği Çevre

Yenilenebilir enerjiye geçiş, atık su arıtma ile ilişkili sera gazı emisyonlarını doğrudan azaltır.Ködül ıslak bölgelerin zaten geleneksel tedavi tesislerine kıyasla daha düşük karbon ayak izi vardır; onları güneş veya rüzgarla bu etkiyi daha da azaltır. Birçok yargı şimdi kamu altyapı projelerinde veya teşvik etmek gerektirir, belediye ve su arıtması için ileriye dönük bir seçim yapmak.

Uzun Süreli Maliyet Tasarrufları

fotovoltaik paneller için ilk yatırım olsa da, rüzgar türbinleri ve batarya depolama önemli olabilir, operasyonel harcamalar sistemdeki yaşam boyu şebeke elektrikten çok daha düşük. Solar panel maliyetleri son on yılda% 80 oranında azaldı ve batarya fiyatları düşüşe devam ediyor.

Enerji Bağımsızlık ve Dayanıklılık

Birçok inşa edilmiş ıslak alan, şebeke gücünün mevcut olmadığı veya güvenilmez olduğu bölgelerde bulunur. Yenilenebilir enerji sistemleri, yeterli batarya depolama ile eşleştirilir, bu ıslak alanların ağ bağlantısı olmadan sürekli olarak çalışabilmesine izin verir. Bu bağımsızlık, kirliliği olayları tespit etmek ve yasal uyum sağlamak için 7/24 koşmak için kritiktir.

Azaltılmış Bakım Gereksinimleri

Güneş panelleri ve modern rüzgar türbinleri düşük bakım için tasarlanmıştır, çoğu fotovoltaik kurulumlarda hareket eden parçalarla.Bu, rutin servis ziyaretlerinin pahalı ve zor olduğu uzak ıslak yerlerde büyük bir avantajdır. Uygun tasarımla, yenilenebilir enerji sistemi sadece sıralı temizlik ve batarya yedekleriyle 20-25 yıl boyunca çalışabilir, dizel jeneratörlerin veya ızgaraların tipik yaşam sürelerini aşırı derecede azaltır.

Wetland Systems için Ortak Yenilenebilir Enerji Kaynakları

Güneş Gücü (Fotoğrafvoltaic Systems)

Güneş panelleri ıslak alanların inşa edilmesi için güvenilir yenilenebilir enerji kaynağı, modülerliği, azalan maliyeti ve kurulum kolaylığıdır. Photovoltaic (PV) modüller doğrudan elektrike dönüştürür, bu da güç pompaları, aerasyon birimleri, sensörler ve batarya kontrolleri. Küçük ölçekli ıslak bölgelere, bir çatı veya yüksek çözünürlükte bir dizi sağlamak için.

Gelişen bir trend, Florida ve İspanya'daki kayar güneş dizilerinin kullanımı, tedavi performansını artırmak için enerji ihtiyaçlarının% 100'ünü karşılayabilecek ve izlemenin gerekli olduğunu göstermiştir.

Rüzgar Gücü

Küçük ölçekli rüzgar türbinleri (tipik olarak 0.4-10 kW) 4-5 m /s. Rüzgar enerjisi, özellikle kış aylarında veya geceleri güneş enerjisinin düşük olduğu durumlarda, Hibrit güneş enerjisinin düşük olduğu yerlerde daha dengeli ve güvenilir bir yenilenebilir tedarik sağlar. Rüzgar türbinleri, periyodik incelemeye ihtiyaç duyan bölgeleri daha fazla yapısal bir destek gerektirir, ancak büyük ıslak projeler için maliyetle etkili bir şekilde kullanılabilir. Örneğin, Tres Rios, ıslak bir güneş enerjisi inşa ettiğinden daha iyi bir şekilde inşa edilir.

Hidro güç ve Micro-Hydro

Su önemli bir yüksekliğe sahip olduğu ıslak alanlarda, mikro-hidr türbinleri hidrolik kafadan elektrik üretebilir. Bu, güneş veya rüzgarın% 90'ına kadar öngörülebilir bir güç kaynağı sağlar. Micro-hidroksi, ıslak arazilerde inşa edilmiş olan su enerjileri için idealdir.

Wetland Biomass'tan Biogas

Sualtı alanları biyokütleler (örneğin, keditails, yeniden inşa edilebilir) üretilebilecek ve biyogazete anaerobik sindirme yoluyla işlenebilir.Bu yaklaşım hala ıslak toprak operasyonları için deneysel olsa da, erken araştırma, metan hasat edilen bitki örtüsüne kadar elektrik üretebileceğini gösteriyor.

Yenilenebilir Enerjili Wetlands için Uygulamayı Değerlendirme

Site Değerlendirme ve Enerji Denetimi

Yenilenebilir bir enerji sistemini tasarlamadan önce, kapsamlı bir site değerlendirme önemlidir. Bu, güneş kesintisini (günde güneş saati), rüzgar hızını ve yönünü, ortamı ısıyı ve ıslak araziyi çevreleyen mikrobiyalliği tasarlarken, tüm izleme ve operasyon ekipmanlarını denetlemek için bir enerji denetimi sağlar - yanı sıra kontrolörler, sensörler, telemetri modülleri, ışıklar - toplam günlük enerji tüketimi (gün) ve yüksek enerji talebi.For solar sistemler için, Ulusal Yenilenebilir Enerji laboratuvarı (NREL) bir enerji denetimi ve mikroskobu gibi araçlar sunar.[Döneticiler, kontroller, sensörler, telemetri modüller, ışıklar, ışıklar, enerji ölçümleri tahmin etmek için.

Sistem Sizing ve kombi seçimi

Enerji talebi bilindiğinde, yenilenebilir nesil boyutlandırılmış olabilir. Güneş için tipik bir başparmak kuralı, günlük yük, sistem kayıpları ve batarya verimliliği için muhasebe, yüksek çözünürlükte 2-3 gün boyunca, yüksek çözünürlükte şarj sistemleri ile şarj edilebilir.

İzleme ve Kontrol Sistemleri ile entegrasyon

Modern inşa edilmiş ıslaklands telemetri ekipmanlarını (RTUs, veri loggerları, hücresel /Satellite modemler) doğrudan pH, oksijen, turbidity, akış hızı ve besin seviyelerinin arttırılması için kullanılabilir. Bu cihazlar genellikle düşük maliyetli DC modelleri veya değişken sistemler için idealdir. programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC) batarya bankalarından doğrudan şarj edilebilir ve düşük çözünürlükte enerji verimliliği için seçilmelidir.

Bakım ve Güvenilir Planlama

Sualtı çevrelerindeki Yenilenebilir enerji sistemleri belirli zorluklarla karşı karşıya kalır: Güç sistemi için korozyon, güneş panelleri üzerinde toz ve PM - ve performans damlaları olduğunda uyarılar gönderir (örneğin, şarj kontrolleri ve batarya sağlık kontrolleri gereklidir.) Birçok operatörler, güç sistemi için uzaktan izleme gerektirir - iki küçük dönüştürücü, batarya gerilimi ve türbini RPM - ve performans damlaları azalırken uyarıları gönderir.

Finansal Tahminler ve Teşvikler

Yenilenebilir enerji sistemleri için ön maliyetler birçok ıslak ülke projesi için bir engel olarak kalır. Ancak, ABD'de, federal Yatırım Vergi Kredisi (ITC), güneş ve batarya depolama için% 30 vergi kredisi sağlar; benzer teşvikler AB ve diğer bölgelerden elde edilir.Çevre ajanslarından, su otoritelerinden ve hayırsever kuruluşlardan gelen yardımlar genellikle su altyapısında yenilenebilir entegrasyon sağlar.

Dış kaynaklar:0) NREL PVWatts Hesap).

Vaka Çalışmaları: Gerçek Dünya Yenilenebilir Enerji

Doğu Oregon'da Güneş Enerjili Wetland

2acre ücretsiz su yüzeyi (FWS) inşa edilmiş ıslak topraklar, sualtında su çiftliğine hizmet eder ve günlük su kalitesi raporlarının uydu ile tamamen gerçekleştirilir. 20 kWh batarya depolama ile sistem, önceki dizel kurulumla kıyasla yılda iki alt pompayı çalıştırır.

Hibrit SolarWind for a Municipal Wetland in Danimarka

Aalborg belediyesi, tertiary inşa edilmiş ıslak toprağı, fırtına olayları sırasında toplayan bir hibrit yenilenebilir sistemle yeniden yapılandırdı. 7 kW çatı güneş enerjisi seri ve 2.5 kW dikey eksenli rüzgar türbini, geri kalan 5 adet aerasyon darbesi için güç sağlar. Sistem aynı zamanda fırtına olayları sırasında otomatik ıslak bir ülke örneği satın alır.

Meydanlar ve Mitigation Strategies

Birçok faydaya rağmen, inşa edilmiş ıslak alanlara yenilenebilir enerji entegre etmek birkaç zorluk sunar. Güneş ve rüzgarın kesintiye uğraması, pil depolamanın büyüklüğü altındaysa hassas izleme ekipmanı bozabilir.Kıt bölgelerde, yüksek nem ve yağışlar elektrik bağlantıları ve batarya terminalleri için korozyonu hızlandırır. Tozlu sistemler ve kuşun düşmesi, kuru iklimlerde% 10-30 oranında azalır. Vejetasyon büyümenin ısıtılması gerekir.

Başka bir meydan okuma, yenilenebilir enerjili ıslak arazi izleme sistemleri için standart tasarım kılavuzlarının eksikliğidir. Birçok proje bir -tıp tasarım, mühendislik maliyetlerini artırmak ve zaman liderlik etmek. Endüstri işbirliği ve modüler gelişimi, “spek-ve-play” yenilenebilir enerji kitleri inşa edilebilir.Demek için ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) ve Uluslararası Su Birliği (IWA) en iyi uygulamaları yayınlamıştır

[FONT:0]2. EPA Wetlands Resource).

Yapay Zeka ve Tahmin Edici Enerji Yönetimi

Makine öğrenme algoritmaları hem enerji nesli tahmin etmek için geliştiriliyor (hava tahminlerine göre) ve enerji talebi (tahkemli yüklere dayalı) Bu “akıllı” kontrol sistemleri, yüksek yenilenebilir üretim süreleri için kritik olmayan yüklere geçiş yapabilir, örneğin, güneş tahmini bir bulutlu öğleden sonra tahmin ederse, sistem sabah bataryayı önceden şarj edebilir veya tedavi performansından ödün vermeden geçici olarak azaltılabilir.

FarmScale Entegre Sistemleri

Tarım giderek yenilenebilir enerjiyi benimsemekte, çiftliklerdeki ıslak alanlar, tarımın mevcut güneş veya biyogaz altyapısına entegre edilebilir. Bir biyogas jeneratörü ile bir süt çiftliğinin ıslak arazilerin şarj edilmesi için fazla elektrik kullanmasına izin verebilir.Bu dairesel yaklaşım, enerji, su ve besin yönetimi arasındaki döngüyü kapatabilir.

Low-Cost Sensör Ağı Enerji Hasat Ederek

Düşük düşük güç sensörleri (sub-1 mW-) ıslak toprak yüzeyinden ısıyı yakalayan küçük güneş panelleri veya hatta termoelektrik hasatçıları tarafından desteklenmeye devam edebilir. Bu kendini güçlü düğümler verileri LoRaWAN veya NB-IoT aracılığıyla ile iletir ve önümüzdeki on yıl boyunca, bu tür cihazlar büyük ölçekli, tamamen otonom bir şekilde izleme ağlarını ekonomik olarak uygulanabilir hale getirebilir.

Standartlaştırılmış OffGrid Wetland Kits-

Birkaç mühendislik firması ve STK'lar standartlaştırılmış "wetland-ina-box" çözümleri geliştiriyorlar, yüksek çözünürlükte, pompalar ve izleme dişlileri. Şirket Wetlands Work)3), birçok ıslak alanda inşa edilmiş olan ve güvenilir bir enerjiye sahip olan 3 kW'lık bir pompa ve tam bir sensör paketini içeren bir paket.

[0]3. Wetlands Work – Off-Grid Wetland Solutions).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yenilenebilir enerji kaynakları - özellikle güneş ve rüzgar - yeraltı suyu nasıl inşa edildiği ve işletildiğine dönüşür. Temiz, maliyetle etkisiz ve dirençli güç sağlayarak, bu teknolojiler daha önce çok uzak veya pahalı olan yerlerde sürekli su kalitesi yönetimine hizmet etmek için sürekli olarak ihtiyaç duyuyor.Su kaynakları yöneticileri, enerji bağımsızlığı ve düşük bakım, yenilenebilir enerji kaynaklarının her ikisine de entegre edilmesi için zorlayıcı bir durum sağlayacaktır.

Bir inşa edilmiş ıslak ülke için yenilenebilir bir enerji sistemi uygulamak dikkatli bir planlama gerektirir, ancak araçlar ve vaka çalışmaları süreci yönlendirmek için mevcuttur.Çalışan güneşten tedavi hücrelerine hibrit rüzgar destekli kurulumlara kadar, seçenekler her zamankinden daha erişilebilirdir.Bir site değerlendirme ve enerji denetimini satın alarak - herhangi bir ıslak ülke operatörü kendi kendine yeteneğe geçişe başlayabilir, sıfır karbon geleceği.