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室内农业产业:需求响应服务中的潜力参与者

物理与社会 2024-07-04 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

需求响应(DR)项目目前覆盖了全球年均需求的约2%,远未达到国际能源署“2050年净零排放”路线图中20%的目标。虽然聚合诸如个体家庭等众多小型柔性负荷有助于实现该目标,但提高主要电力消费工业的参与度无疑是前进的方向。室内农业部门目前正经历显著增长,以参与全球高品质食品的可持续生产。由于能源相关成本最高可达总费用的40%,这可能阻碍该产业的完全成熟,因此参与DR能够实现双赢。事实上,在保护土壤和水、碳足迹以及能源效率的约束下,农业系统必须转型,成为全球日益增长人口的可持续食物来源。我们考察了俄罗斯联邦的情况,那里的室内农业正在蓬勃发展,并且已经代表了数千兆瓦的负荷。为了证明室内农业产业参与隐式和显式DR项目的可行性,我们在植物生长箱内构建了一个垂直农场的物理模型,该模型对环境参数(包括环境温度、相对湿度、CO2_2浓度和光合光子通量密度)具有完全控制能力。该植物生长箱被用作温室模型。我们在相同的装置上,在模拟的DR条件和对照条件下种植了不同品种的叶类植物。我们的结果表明,专用于绿叶蔬菜的室内农业可以参与DR而不会对植物生产产生不利影响,并且这具有经济优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08934,
  title  = {The indoor agriculture industry: a promising player in demand response services},
  author = {Javier Penuela and Cecile Ben and Stepan Boldyrev and Laurent Gentzbittel and Henni Ouerdane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08934},
  year   = {2024}
}