صنعت جهانی آبزی پروری با یک چالش مهم روبرو است: حفظ منبع تغذیه قابل اعتماد در محیط های آب شور ضمن کاهش هزینه های عملیاتی. سیستم های باتری خورشیدی به عنوان راه حل های تغییر بازی ، به ویژه برای مزارع ماهی از راه دور و جوجه های میگو وابسته به ژنراتورهای دیزلی در حال ظهور هستند. در این مقاله به بررسی نیازهای فنی و اجرای عملی ذخیره انرژی در کشاورزی دریایی می پردازیم.
چالش های اصلی در مدیریت انرژی آبزی پروری
- وابستگی اکسیژن: گونه هایی مانند ماهی قزل آلا و آبشار نیاز به میزان اکسیژن محلول بالاتر از 5.5 میلی گرم در لیتر دارند. قطع برق بیش از 2 ساعت می تواند باعث افزایش {3}} ٪ مرگ و میر شود.
- عوامل خوردگی: اسپری آب شور با توجه به داده های میزان خوردگی NACE International ، در مناطق ساحلی در طی 18 ماه در مناطق ساحلی شتاب می گیرد.
- پیچیدگی بار: مزارع مدرن به طور همزمان کار می کنند:
- هواگرهای دست و پنجه نرم بالا ({1}}} 5 کیلو وات)
- توزیع کننده های فید خودکار (0. 5-1 2 کیلو وات)
- مانیتور کیفیت آب با مودم های سلولی ({0 {}} W)
مقایسه فنی: شیمی درمانی باتری در محیط های دریایی
ما در طی 24 ماه سه نوع باتری را در یک مزرعه صدف گوانگدونگ تجزیه و تحلیل کردیم:
| پارامتر | سرب کاری | گودال | رفیق 4 |
|---|---|---|---|
| زندگی چرخه @ 80 ٪ DOD | 1200 چرخه | 2500 چرخه | 6 ، چرخه {1}} |
| مقاومت در برابر خوردگی نمکی | 6- خرابی ماه | 18- ماه گودال | بدون تخریب |
| تراکم انرژی | 30-50 WH/kg | 50-80 WH/kg | 90-120 WH/kg |
| بسامد | ماهانه | سه ماهه | سالانه |
منبع داده: گزارش مرکز نظارت دریایی دریای جنوبی چین 2023
باتری های LifePo4 مزایای روشنی را نشان دادند و ظرفیت 94.7 ٪ پس از 1 چرخه جزر و مدی 4 {4}} را در مقایسه با از دست دادن ظرفیت 61.3 ٪ سرب در 200 چرخه حفظ کردند.
مطالعات موردی اجرا
مورد 1: ارتقاء مزرعه میگو اندونزی
- سیستم قبلی: 12 ژنراتور دیزل (4،800 لیتر استفاده از سوخت ماهانه)
- پیکربندی جدید:
- آرایه خورشیدی 45 کیلووات
- 4 × Whet51.2V 400ahباتری های دریایی (81.92 کیلووات ساعت در کل)
- اینورتر هیبریدی با سوئیچینگ شبکه-دیزل-قطبی
نتایج پس از 18 ماه:
- هزینه سوخت از 5،200/ماه 1،040/ماه کاهش یافته است
- پایداری اکسیژن حل شده از 1.2 میلی گرم در لیتر به ± 0 3 میلی گرم در لیتر بهبود یافته است
- ROI در 26 ماه به دست آمد
مورد 2: قفس های دریایی ماهی قزل آلا نروژی
- چالش: دمای زمستان (درجه {0}} درجه) و تأثیرات موج
- راه حل اجرا شده:
- غلافهای باتری زیر آب با رتبه IP69K
- سلولهای خود گرمانی که عملکرد درجه {1}} را حفظ می کنند
- سیستم نصب شوک را جذب می کند
معیارهای عملکرد:
- 98.6 ٪ به موقع در طول 2022 رویدادهای گرداب قطبی
- مداخلات نگهداری صفر در 14 ماه
دستورالعمل های طراحی برای اپراتورهای مزرعه
1. فرمول محاسبه ظرفیت:
کل بار روزانه (کیلووات ساعت)=σ (تجهیزات WATTAGE × ساعت در روز) ÷ 1000
اندازه بانک باتری توصیه شده=(روزهای پشتیبان گیری روزانه) ÷ (راندمان سیستم DOD))نمونه:
- 5kW Aerator (8hrs) + 1. فیدر 2kW (4Hrs)=44. 8kwh/day
- {{0}}} backup @ 8 {7}}} dod: 44.8 × 3 ÷ (0.8 × 0.95)=176. 8kwh
ترتیب استانداردهای محافظت در برابر خوردگی:
- محوطه: NEMA 4X یا IP68
- ترمینال: آبکاری نیکل الکترول (ENP)
- اتصال دهنده ها: 316 فولاد ضد زنگ با پوشش زایلان
3. پروتکل نظارت:
- روزانه: تأیید وضعیت شارژ (SOC)
- هفتگی: بررسی مقاومت ترمینال (<5mΩ variance)
- Monthly: Insulation resistance tests (>2MΩ)
نوآوری های نوظهور
- باتری شیب شوری: سیستم های آزمایشی با استفاده از آب دریا/آب شیرین تفاوت های یونی 12 ٪ راندمان را در آزمایشات سنگاپور نشان داد.
- بیوفیلم های جلبک: محققان در UCSD با استفاده از دیاتومهای اصلاح شده ، پوشش های باتری ضد خوردگی را ایجاد کردند و اکسیداسیون را در آزمایشات آزمایشگاهی 73 ٪ کاهش دادند.
راه حل های درجه دریایی Whet Energy
با تخصص 8 سال در سیستم های انرژی ساحلی ، WHET ارائه می دهد:
- طراحی قابل پشته مدولار: گسترش از5 کیلووات ساعت تا 215 کیلووات ساعتبا BMS متحد
- فناوری ضد خوردگی اختصاصی:
- محفظه های آلیاژ آلومینیومی با روکش سرامیکی
- محفظه های نیتروژن تحت فشار برای کنترل رطوبت
- ضمانت عملکرد:
- 95 ٪ حفظ ظرفیت پس از 3 ، چرخه {2}}
- {0}} ساعت سرویس جایگزینی اضطراری
سیستم های اخیراً مستقر در Mekong Delta ویتنام نشان می دهد:
- کاهش 89 ٪ در زمان اجرای ژنراتور در فصل موسمی
- 22 ٪ افزایش در میزان بقای میگو از طریق اکسیژن رسانی پایدار
