Design and Analysis of an Off Grid Hybrid Renewable Energy System to supply Electricity in Hydroponics SBR Reactors and Mobile Base Station in Kenya

The increasing demand for electricity, coupled with concerns over environmental degradation and depletion of fossil fuels, has led to a growing interest in renewable energy sources. (RES). Developing nations like Kenya have significant challenges in meeting their electricity demand, especially in rural areas and villages, where power outages and shortages are frequent, and diesel generators (DGs) are commonly used. To address these challenges and reduce reliance on traditional farming techniques, our team is developing a compact hydroponic system that relies on renewable green energy, primarily solar power, to help plants grow. Our approach involves storing energy in lead-acid batteries and using an LED lighting system and controller design to support plant growth even in the absence. Of sunlight. Additionally, we are converting biological wastes and natural fertilizers into nutrient-rich fluids that we feed to the plants. Our study aims to help address the electricity supply challenges in Kenya by presenting an off-grid solar system and energy. Layout design that can be used in remote areas. We used Homer Software to assess the performance of a hybrid solar and battery system and to determine the optimal outcomes. While minimizing the Net Present Cost (NPC) over its entire life. Our simulation results. Indicate that the solar system and battery bank are more cost-effective than the current arrangement using diesel generators. Moreover, the integration of renewable energy sources can help reduce greenhouse gas emissions and lower diesel fuel costs. Overall, the integration of an off-grid hydroponic system using SBR treated wastewater, with a mobile base station, and an optimized solar and battery energy system can provide numerous. Benefits, including reduced water and energy costs, increased crop yields, and improved. Connectivity in remote Areas.

Die steigende Nachfrage nach Elektrizität in Verbindung mit der Besorgnis über die Umweltzerstörung und die Erschöpfung fossiler Brennstoffe hat zu einem wachsenden Interesse an erneuerbaren Energiequellen (EE) geführt. Entwicklungsländer wie Kenia stehen vor großen Herausforderungen bei der Deckung ihres Strombedarfs, insbesondere in ländlichen Gebieten und Dörfern, wo es häufig zu Stromausfällen und -engpässen kommt und in der Regel Dieselgeneratoren eingesetzt werden. Um diesen Herausforderungen zu begegnen und die Abhängigkeit von traditionellen Anbaumethoden zu verringern, entwickelt unser Team ein kompaktes Hydrokultursystem, das erneuerbare grüne Energie, vor allem Sonnenenergie, für das Pflanzenwachstum nutzt. Unser Ansatz besteht darin, Energie in Blei-Säure-Batterien zu speichern und ein LED-Beleuchtungssystem sowie eine Steuerung zu verwenden, die das Pflanzenwachstum auch bei Abwesenheit von Sonnenlicht unterstützt. von Sonnenlicht. Außerdem wandeln wir biologische Abfälle und natürlichen Dünger in nährstoffreiche Flüssigkeiten um, die wir den Pflanzen zuführen. Unsere Studie soll dazu beitragen, die Probleme der Stromversorgung in Kenia zu lösen, indem wir ein netzunabhängiges Solarsystem und eine Energieversorgung vorstellen. Layout-Design, das in abgelegenen Gebieten eingesetzt werden kann. Wir haben Homer Software verwendet, um die Leistung eines hybriden Solar- und Batteriesystems zu bewerten und die optimalen Ergebnisse zu ermitteln. Dabei werden die Kapitalkosten (Net Present Cost, NPC) über die gesamte Lebensdauer minimiert. Unsere Simulationsergebnisse. zeigen, dass das Solarsystem und die Batteriebank kosteneffektiver sind als die derzeitige Anordnung mit Dieselgeneratoren. Darüber hinaus kann die Integration erneuerbarer Energiequellen dazu beitragen, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Kosten für Dieselkraftstoff zu senken. Insgesamt kann die Integration eines netzunabhängigen Hydrokultursystems, das mit SBR-gereinigtem Abwasser arbeitet, mit einer mobilen Basisstation und einem optimierten Solar- und Batteriesystem zahlreiche Vorteile bieten. Vorteile bieten, darunter geringere Wasser- und Energiekosten, höhere Ernteerträge und eine verbesserte. Konnektivität in abgelegenen Gebieten.