Phân tích kinh tế – kỹ thuật hệ thống đa phát từ khí sinh học nhằm giảm tổn thất sau thu hoạch ở cộng đồng nông thôn vùng cận Sahara

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Địa điểm khảo sát: hai làng nông nghiệp ở bang Oyo, Nigeria (một có điện lưới nhưng cung cấp hạn chế, một chưa có điện).  

Nguồn nguyên liệu: 10,3 tấn/ngày chất thải chợ trâu bò, phân tích thành phần (ẩm, chất khô, tro, protein, lipid, cacbohydrat, xơ).  

Mô phỏng AD: ủ yếm khí nhiệt cao (55 °C), tổng chất rắn 10%, sản lượng khí 1.969,9 kg/ngày (CH₄ 50,6%, CO₂ 36,17%, nước 11,12%, v.v.), khí làm sạch đạt CH₄ 65%.  

Mô phỏng CCHP: động cơ đốt trong 72 kW, hồi nhiệt từ nước làm mát và khí xả; khí xả 200 °C cấp tủ sấy (65 °C) công suất 44,24 kW, sấy sắn lát (40% ẩm → 10%) và ngô (25% → 12%), sau đó cấp máy lạnh hấp thụ công suất 17,7 kW để trữ cà chua (12 °C, 2 tuần).  

Kết quả kỹ thuật: hiệu suất điện 25,7%, hiệu suất tổng 74,5%, hệ số tiết kiệm năng lượng sơ cấp 27,74% so hệ thống độc lập. Sản lượng: 2.264 kg sắn tươi/ngày → 1.585 kg bột HQCF; 555 kg cà chua/ngày trữ lạnh.  

Phân tích kinh tế: suất đầu tư 2.900 USD/kW; O&M cố định 53,5 USD/kW·năm; nhiên liệu 5 USD/MWh; doanh thu từ điện ~31,4% tổng; còn lại từ nông sản. Với giá điện nông thôn hiện hành (0,013 USD/kWh) thì không khả thi; ở 0,05 USD/kWh và lãi 7% DPP 2,5–4,7 năm; lãi 9% DPP tăng 7,5%. LCOE nhạy cảm với lãi suất và hệ số sẵn sàng, tăng mạnh nếu <80%.  

Phân tích nhạy cảm: giảm 10% sản lượng khí làm DPP tăng 130%; độ tinh khiết CH₄ <65% làm giảm PI ~32%; tải 25% không hiệu quả, 75% là tối ưu; tăng chi phí nhiên liệu đến +50% tác động nhỏ, >50% mới đáng kể; thuế carbon hiện hành không đáng kể, cần ≥50% chuẩn toàn cầu (10 USD/tCO₂e) mới ảnh hưởng rõ.  

Khuyến nghị: lựa chọn kết hợp nhiệt cho cây giá trị cao, vận hành 75% tải khi thấp điểm, đảm bảo quản lý ổn định AD, gần nguồn nguyên liệu để giảm chi phí.