Rolnicy mogą zarabiać na OZE, ale muszą współpracować

Pojedyncze projekty instalacji OZE są kosztowne i nie zawsze odpowiednio wydajne. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej opracowali model, który pomaga zaprojektować wydajne instalacje obsługujące wiele gospodarstw rolnych, co pozwala na rozbicie kosztów takiej inwestycji.

Naukowcy opracowali model, który mógłby zwiększyć inwestycje w projekty zrównoważonej energii w gospodarstwach rolnych, umożliwiając inwestorom dokładniejsze przewidywanie, czy projekt przyniesie zysk. Model jest lepszy od dotychczas stosowanych, wykorzystuje bowiem zaawansowane techniki obliczeniowe w celu rozwiązania problemu ryzyka inwestycyjnego.

- Przekształcanie odpadów zwierzęcych w energię elektryczną może być opłacalne dla rolników, przynosząc jednocześnie korzyści dla środowiska, takie jak ograniczenie emisji gazów cieplarnianych - mówi Mahmoud Sharara, adiunkt na wydziale inżynierii biologicznej i rolniczej na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej.

-Jednak rolnicy nie zawsze mogą sfinansować te projekty, a projekty nie zawsze są opłacalnym przedsięwzięciem dla pojedynczego gospodarstwa - dodaje.

Jego zdaniem jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest opracowanie współpracujących systemów fermentacji beztlenowej, które wykorzystują odpady z wielu gospodarstw.

- Dwa najważniejsze pytania dotyczące tego rodzaju projektu to: Gdzie budujesz system współpracy? Skąd możesz wiedzieć czy będzie to opłacalne? - tłumaczy.

W tym celu naukowcy opracowali model obliczeniowy, który wskazuje użytkownikom, jak zmaksymalizować zwrot ekonomiczny z systemów fermentacji beztlenowej. Model uwzględnia wiele znanych czynników, takich jak gatunki, które hoduje farma, wielkość każdej farmy i jej lokalizacja. Tym, co wyróżnia ten model, jest sposób, w jaki uwzględnia on ryzyko. Na potrzeby tej pracy naukowcy zidentyfikowali 13 kluczowych źródeł ryzyka, które mogą wpłynąć na rentowność beztlenowego układu fermentacyjnego.

Na przykład jednym ze sposobów zarabiania przez te systemy jest przekształcanie odpadów zwierzęcych w biogaz, wykorzystywanie tego gazu do produkcji energii elektrycznej, a następnie sprzedaż prądu. Dlatego jedną z kluczowych zmiennych w przewidywaniu rentowności systemu jest przyszła cena sprzedaży energii.

To samo dotyczy innych zmiennych. Na przykład wydajność beztlenowej komory fermentacyjnej nie jest możliwa do jednoznacznego określenia, ale można określić taką wydajność w pewnych zakresach. W tym momencie do gry wchodzi model.

Naukowcy zaprojektowali model do wykonywania powtarzanych symulacji, które uwzględniają różnice w każdym obszarze, niemożliwym do jednoznacznego zdefiniowania. Na przykład, jak wygląda rentowność, gdy ceny energii elektrycznej i wydajność komory fermentacyjnej są wysokie? Co jeśli oba są niskie? Uruchamiając wszystkie te symulacje dla różnych lokalizacji instalacji, wydajności i obszarów usług, model może powiedzieć użytkownikom, która kombinacja czynników przyniosłaby największy zysk.

Zespół badawczy zademonstrował model z analizami przypadków systemów fermentacji beztlenowej dla gospodarstw mlecznych w dwóch regionach Wisconsin.

- Studia przypadków były dla nas dobrym sprawdzeniem rozsądku i podkreśliły żywotność i użyteczność modelu - mówi Sharara. - Uważamy, że pobudzi to inwestycje w te projekty, które będą korzystne zarówno dla rolników, jak i środowiska.

Model jest już dostępny, a badacze pracują teraz nad sposobem jego udostępnienia końcowym odbiorcom, który byłby łatwiejszy w użyciu.

- Mamy również nadzieję na ściślejszą współpracę z twórcami beztlenowych systemów fermentacyjnych w celu dopracowania naszej oceny kosztów związanych z tymi systemami - mówi Sharara. - Docelowo chcielibyśmy rozszerzyć naszą pracę tak, aby uwzględniała późniejsze wykorzystanie osadów po fermentacji beztlenowej - takie jak projekty przekształcające te osady w nawóz do sprzedaży.