Fotowoltaiczny browar? Jak OZE pomaga przy produkcji piwa?

Andaluzyjskie Stowarzyszenie Badań i Współpracy Przemysłowej (AICIA) w Hiszpanii zbadało wykorzystanie energii słonecznej w celu zwiększenia efektywności energetycznej w dwóch minibrowarach w Andaluzji. Badacze stwierdzili, że ze względu na energochłonny charakter warzenia piwa oraz to, że małe browary są obciążone wyższymi stawkami, ponieważ zużywają więcej charakterystycznej dla browarnictwa energii, sektor minibrowarów prawdopodobnie odniesie większe korzyści z  integracji energii promieniowania słonecznego.

Efektywność energetyczna browaru jest zwykle mierzona jako energia zużyta do wyprodukowania jednostki piwa, zwykle w megadżulach na hektolitr piwa (MJ/hl). W wyniku badania, które przeprowadziła AICIA okazało się, że jednostkowe zużycie energii w minibrowarach jest 4,7 razy wyższe niż w dużym browarze: 369 MJ/hl w porównaniu z 78,7 MJ/hl. Przebadane browary znajdują się w Andaluzji, gdzie występują podobne warunki klimatyczne, które bezpośrednio wpływają na wykorzystanie energii na potrzeby chłodzenia i ogrzewania.

Analiza ekonomiczna dla hiszpańskich browarów

Badacze sformułowali nową metodę szacowania zużycia energii przez mikrobrowary i określenia ekonomicznej wykonalności połączenia jej z systemem fotowoltaicznym. Ich metoda obejmowała przeprowadzenie pomiarów na miejscu, analizę elementów zaopatrzenia w ciepło i chłód w mniejszych skalach oraz wykorzystanie narzędzi symulacyjnych do obliczenia wyrównanego kosztu ciepła i chłodu (LCOHC) oraz okresu zwrotu.

Przeprowadzono badania we wszystkich 52 prowincjach Hiszpanii w celu przeanalizowania w pełni elektrycznego mikrobrowaru, który został wyposażony w dachową instalację fotowoltaiczną . Uwzględniono cechy termiczne głównego budynku, ciepło w zbiornikach i zimno w fermentorach, klimatyzację, pompy ciepła i generację paneli fotowoltaicznych.

Opłacalność ekonomiczna systemu energii słonecznej została przeanalizowana przy użyciu dwóch parametrów: zdyskontowanego okresu zwrotu (DPP) i uśrednionego kosztu energii (LCOE). Zauważono, że w przypadku małych i średnich podmiotów gospodarczych można pominąć niektóre terminy finansowe, takie jak amortyzacja, wartość rezydualna i stawka podatku dochodowego od osób prawnych, ponieważ ich techniki zarządzania pieniędzmi są podobne do technik stosowanych przez użytkowników indywidualnych, a nie przez duże przedsiębiorstwa.

W tym badaniu nie brano pod uwagę magazynu elektrycznego, ponieważ aby zagwarantować energię elektryczną dostarczaną do procesu, browar musi być podłączony do sieci głównej - to rekompensuje zmienność produkcji energii słonecznej. Dodatkowo założono, że system PV pracuje w systemie rozliczeń netto umożliwiającym sprzedaż nadwyżek mocy.

Fotowoltaika obniża koszty produkcji piwa

cena techniczno-ekonomiczna wykazała, że mikrobrowar w Hiszpanii może potencjalnie zmniejszyć swój poziomowany koszt energii elektrycznej nawet o 29,7%, przechodząc z 0,285 € (0,31 $)/kWh do 0,332 €/kWh, dzięki produkcji energii słonecznej.

Według zespołu hiszpańskiego okresy zwrotu inwestycji przedsiębiorstw mogły wynosić od 4,3 do 6,6 lat, przy czym najkrótsze okresy zwrotu dotyczyły systemów fotowoltaicznych o mocy około 1 kWp. Poinformowali oni również, że redukcje skwantyfikowanego kosztu ciepła i chłodu (LCOHC) były niewielkie i wynosiły od -0,8% do -3,21% w porównaniu z referencyjnym LCOHC.

Źródło: pv-magazine, Integration of solar energy in Small-scale Industries: Application to microbreweries, A.Pino, F.J. Pino, J. Guerra.