Το RES4LIVE αποτελεί ένα ερευνητικό έργο, το οποίο ενσωματώνει μια σειρά τεχνικών εργασιών και δράσεων, οι οποίες με τη σειρά τους θα οδηγήσουν σημαντικά στην αποδέσμευση του κτηνοτροφικού τομέα από τα ορυκτά καύσιμα. Το RES4LIVE εξετάζει τον συνδυασμό τεχνολογιών και λύσεων, ώστε να καλύψει ένα μεγάλο μέρος της ενεργειακής ζήτησης σε κτηνοτροφικές εγκαταστάσεις. Αυτή η ζήτηση σχετίζεται άμεσα με:
(1) τον τύπο κτηνοτροφίας, ορίζοντας σε μεγάλο βαθμό τα χαρακτηριστικά του κτηρίου και την απαραίτητη θερμική άνεση του εσωτερικού χώρου για τον περιορισμού των θερμοκρασιακών αλλαγών, στις οποίες θα υπόκεινται τα ζώα,
(2) τις θερμικές και ηλεκτρικές ανάγκες (και τον λόγο τους) και την πιθανή εποχιακή μεταβλητότητά τους,
(3) την ποιότητα και ποσότητα των αγροτικών αποβλήτων για παραγωγή βιοαερίου/ βιομεθανίου,
(4) τη γεωγραφική θέση (δηλαδή τοπικές κλιματολογικές συνθήκες).
Το RES4LIVE διαφοροποιείται σημαντικά αναφορικά με τους τύπους των αγροτικών εγκαταστάσεων και εξετάζει τις εφαρμογές σε 3 πειραματικές κτηνοτροφικές μονάδες: χοιροστάσια, βουστάσια και πτηνοτροφία, καθώς και σε 1 εμπορική εκμετάλλευση φάρμας χοίρων. Όλα αυτά τα αγροκτήματα είναι διασκορπισμένα σε διαφορετικές τοποθεσίες, καλύπτοντας τις κύριες κλιματολογικές συνθήκες στην ΕΕ (Γερμανία, Βέλγιο, Ιταλία και Ελλάδα). Η αξιολόγηση των δεδομένων που παρακολουθούνται θα εξαγάγει πολύτιμα συμπεράσματα για την επέκταση της χρήσης τεχνολογιών σε άλλες κτηνοτροφικές εγκαταστάσεις, και έτσι θα παρέχει λύσεις στον κτηνοτροφικό τομέα συνολικά. Όλα τα παραπάνω θα επιτευγχθούν με την ενσωμάτωση και χρήση των ακόλουθων τεχνολογιών:
- Προσαρμογή βασικών τεχνολογιών ΑΠΕ (Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας) που καλύπτουν τις ανάγκες των τριών επιλεγμένων τύπων κτηνοτροφίας, προσαρμοσμένων και δοκιμασμένων σε λειτουργικό περιβάλλον. Αυτές οι τεχνολογίες είναι:
- Φωτοβολταϊκά / Θερμικά συστήματα (PVT) για συνδυασμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας.
- Αντλία θερμότητας για θέρμανση και ψύξη και ακριβής περιβαλλοντικός έλεγχος των κτηνοτροφικών κτιρίων.
- Παραγωγή βιομεθανίου από αναβαθμισμένο βιοαέριο που προσθέτει υψηλή αξία στο βιοαέριο.
- Υιοθέτηση λύσεων και μέτρων ενεργειακής απόδοσης σε κτηνοτροφικές μονάδες, όπως:
- Τεχνολογία Οργανικού Κύκλου Rankine (ORC) για την εκμετάλλευση της απορριπτόμενης θερμότητας των μονάδων βιοαερίου, για την παραγωγή επιπλέον ηλεκτρικής ενέργειας.
- Χρήση της θερμικής ενέργειας/ θερμικής αποθήκευσης του εδάφους σε συνδυασμό με την αντλία θερμότητας, για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης σε κτηνοτροφικά κτήρια και τον περιορισμό των θερμικών τους αναγκών, υποστηριζόμενη με προηγμένο γεωθερμικό έλεγχο.
- Άλλα μέτρα και λύσεις για τη μείωση της ενεργειακής ζήτησης για τους καταναλωτές στο αγρόκτημα, όπως φωτισμός (LED), εξαερισμός (κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας) και θερμικές ανάγκες (μόνωση κτιρίων).
- Τυπικές τεχνολογίες ΑΠΕ, όπως φωτοβολταϊκά πάνελ και μονάδες CHP βιοαερίου / βιομεθανίου.
- Ηλεκτροποίηση μηχανημάτων, όπως τρακτέρ με ηλεκτρικό ρεύμα, φορτισμένοι από την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια Φ/Β ή CHP, για τη μείωση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων των μηχανημάτων στο αγρόκτημα.
- Βέλτιστος σχεδιασμός των ενεργειακών συστημάτων των αγροκτημάτων, με βάση προηγμένα αριθμητικά εργαλεία και μεθοδολογίες, σε συνδυασμό με έξυπνο ενεργειακό έλεγχο του εσωτερικού περιβάλλοντος. Τα κύρια χαρακτηριστικά είναι η ελαχιστοποίηση της ζήτησης ενέργειας (δηλ. κατανάλωση ορυκτών καυσίμων) για την ελαχιστοποίηση του άγχους των ζώων και τη βελτίωση της παραγωγικότητας και της καλής μεταχείρισης τους.
Εικόνα 1. Συνολικό κόνσεπτ του έργου RES4LIVE
Οι τεχνολογίες ΑΠΕ που θα συνδυαστούν για το RES4LIVE είναι:
- Φωτοβολταϊκά πάνελ (PV) που θα εγκατασταθούν στο αγρόκτημα για την αύξηση του παραγωγής ηλεκτρισμού μέσω της ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας.
- Ηλεκτροκίνητα μηχανήματα (π.χ. ηλεκτροκίνητα τρακτέρ) που θα φορτίζουν με ηλεκτρική ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά, προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση ορυκτών καυσίμων.
- Δεξαμενές αποθήκευσης θερμικής ενέργειας (TES) για την αποθήκευση ζεστού νερού και θα συνδυάζονται με αντλίες θερμότητας και συλλέκτες PV/T.
- Μέτρα ενεργειακής απόδοσης, συμπεριλαμβανομένων τεχνολογιών όπως μόνωση κελύφους κτηρίων, φωτισμό LED και κινητήρες μεταβλητού κινητήρα για εξαερισμό, προκειμένου να μειωθούν οι ενεργειακές αναγκών των κτηρίων.
- Μονάδα συμπαραγωγής (CHP) βιομεθανίου / βιοαερίου για εκμετάλλευση της υψηλής ενεργειακής περιεκτικότητας της οργανικής βιομάζας για παραγωγή βιοαερίου, η οποία αναβαθμίζεται σε βιομεθάνιο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συμπαραγωγή θερμότητας και ισχύος.
- Οργανικός Κύκλος Rankine (ORC), ο οποίος μπορεί να εκμεταλλευτεί τη μεγάλη ποσότητα θερμότητας που συνήθως απορρίπτεται από τις μονάδες CHP, ώστε να παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Εικόνα 2. Σχεδιάγραμμα της πορείας του RES4LIVE
Τελικά, ο στρατηγικός στόχος του RES4LIVE είναι να αναπτύξει και να φέρει στην αγορά ολοκληρωμένες, οικονομικά αποδοτικές και προσαρμοσμένες κατά περίπτωση λύσεις ΑΠΕ για την επίτευξη της αποδέσμευσης του κτηνοτροφικού τομέα από τα ορυκτά καύσιμα. Για το σκοπό αυτό, το RES4LIVE θα προσαρμόσει και θα δοκιμάσει πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες ΑΠΕ στην κτηνοτροφία υψηλών απαιτήσεων ενέργειας (χοιροστάσια, βουστάσια και πτηνοτροφία), προκειμένου να πετύχει σημαντική μείωση της ενέργειας ορυκτών καυσίμων που είναι η κύρια πηγή κάλυψης της ενεργειακής ζήτησης. Προτείνονται λύσεις ειδικά σχεδιασμένες και βελτιστοποιημένες, με υψηλή ενεργειακή απόδοση, οι οποίες επιδεικνύονται σε 4 πιλοτικές εγκαταστάσεις και αξιολογούνται τεχνικά, οικονομικά, περιβαλλοντικά και κοινωνικά. Ο συνολικός στόχος είναι η παροχή προηγμένων και οικονομικά αποδοτικών τεχνολογιών στον τομέα της κτηνοτροφίας που διασφαλίζουν τη βιωσιμότητα της λειτουργίας τους, και την ανώτερη θερμική άνεση των ζώων για αυξημένη παραγωγικότητα με ελάχιστες επιπτώσεις στην κλιματική αλλαγή.
