Une solution solaire avec stockage pour l’aération en aquaculture

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D’après pv magazine international.

Chaowanan Jamroen, un scientifique de l’université technologique King Mongkut de Bangkok Nord, en Thaïlande, a préconisé l’utilisation de dispositifs photovoltaïques flottants couplés à un système de stockage pour alimenter les systèmes d’aération énergivores utilisés dans les projets d’aquaculture.

Dans son article intitulé « Optimal techno-economic sizing of a standalone floating photovoltaic/battery energy storage system to power an aquaculture aeration and monitoring system », récemment publié dans Sustainable Energy Technologies and Assessments, il affirme que les systèmes d’alimentation autonomes pourraient être particulièrement utiles pour les bassins à crevettes situés dans les régions reculées des pays en développement, où aucun réseau électrique n’est disponible.

« La configuration proposée pourrait être utilisée pour un aérateur à roue à aubes et un aérateur à turbine », a-t-il déclaré à pv magazine. « En revanche, elle ne convient pas pour un aérateur à pompe-racleur ni pour un aérateur à diffuseur ».

Selon lui, environ 54% des coûts d’investissement du système solaire plus stockage concernent la batterie. C’est pourquoi le dimensionnement de l’ensemble du système serait crucial pour atteindre la viabilité économique.

Il a conçu une installation solaire avec stockage intégré pour un système d’aération. Il s’agit d’une plate-forme entièrement flottante conçue pour un bassin à crevettes et basée sur un aérateur à roue à aubes dont la vitesse est d’environ 100 tours par minute (tr/min). Le système a été conçu pour une puissance de 200 W et a été installé dans un endroit isolé non spécifié le long de la côte est du golfe de Thaïlande. Il repose sur un système de surveillance de 5 W. Le système d’aération fonctionne six heures par jour et le système de surveillance fonctionne 24 heures sur 24.

« La plateforme flottante est assemblée à l’aide de quatre flotteurs en polyéthylène haute densité, qui sont regroupés en une seule unité par un cadre en acier galvanisé, afin de supporter à la fois l’aérateur et le système solaire + stockage », explique Chaowanan Jamroen. « Cette plate-forme flottante peut supporter un poids d’environ 100 kg, ce qui est un facteur crucial qui limite la taille du générateur solaire couplé au stockage. »

Durant un an, le chercheur a mené une simulation et a évalué l’indice de fiabilité, qui fournit une estimation qualitative de la performance structurelle d’un système de manière à évaluer la capacité du système énergétique à assurer son fonctionnement continu. Il a également utilisé le coût nivelé de l’énergie pour évaluer la rentabilité des différentes configurations du système énergétique. En outre, il a considéré deux scénarios d’aération, à savoir l’aération de jour et l’aération de nuit.

Chaowanan Jamroen a déterminé que le dimensionnement idéal pour le scénario d’aération de jour est de 450 W pour l’installation PV et de 60 Ah pour la batterie. Pour le scénario d’aération nocturne, la taille idéale de l’installation PV est de 535 kW et de 150 Ah pour le système de stockage.

« Les coûts du système flottant optimal solaire plus stockage sélectionné ont été estimés à 805 $ pour l’aération de jour et à 1 420 $ pour l’aération de nuit », a déclaré le chercheur, notant que les coûts d’un système alimenté par un générateur diesel s’élevaient à 16 000 $ dans les deux scénarios. « Les coûts n’ont couvert que le système solaire + stockage et les coûts des flotteurs, du moteur, des roues à aubes, de la structure, des composants électroniques pour le système de surveillance ont été exclus, car notre travail s’est concentré uniquement sur le système énergétique. »

Chaowanan Jamroen a conclu que la configuration proposée est moins chère que la combinaison d’un panneau solaire flottant couplé à un générateur diesel et sans batterie. Il a calculé un coût global de 8 810 $ pour le scénario d’aération de jour et un coût de 11 400 $ pour le scénario d’aération de nuit.

« Les résultats indiquent que le système solaire avec stockage est l’option la plus réalisable techniquement et économiquement parmi les autres configurations pour les scénarios d’aération de jour et de nuit », conclut le chercheur.

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