Предложеното изследване на хибридна система с възобновяеми енергийни източници, захранваща животновъдна ферма, попада в три направления, приоритизирани в съвременния политически, научен и обществен живот, а именно: използването на възобновяеми енергийни източници (ВЕИ), осигуряването на храна за населението на Земята и оползотворяването на различни отпадъци.

Задоволяването на хранителните нужди на нарастващата човешка популация изисква повишаване на ефективността на земеделието и животновъдството. Животновъдни ферми са сред най-големите консуматори на електроенергия в земеделието поради енергоемкостта на различни процеси, пряко свързани с количеството и качеството на продукцията. Освен това, тези ферми са източник на органични отпадъци, които ако бъдат депонирани, отделят парникови газове, докато при подходяща обработка от тях може да се добие биогаз, от който да се получи енергия без да се използват изкопаеми горива с вредни емисии.

След обстойно литературно проучване и на база на над 20 годишния опит на членовете на колектива са направени изводи и е формулирана целта на проекта. Основната цел на проекта е създаването на методология за оптимизиране на хибридна система (ХС) с ВЕИ (автономна или свързана с електрическата мрежа) с приложение в животновъдна ферма. Обектът на изследването е ХС, включваща фотоволтаични и вятърни генератори, биогаз и запасяващи устройства (ЗУ) (акумулатори или производство, запасяване и използване на водород). Тя е предназначена за електрозахранване на свиневъдни и птицевъдни ферми. Методологията ще позволи оптимизиране на мощността на генераторите и капацитета на ЗУ. Ще може да се направи сравнение на ефективността на използване на нетрадиционни запасяващи устройства, използващи биогаз и водород с класически акумулатори.

Постигането на целта ще се осъществи чрез синергия от знания в четири области: технически науки, микробиология, животновъдство и метеорология, като основният акцент в изследванията е в областта на техническите науки и микробиологията.

Синергичният резултат ще се изрази в създаването на методология за изследване и оптимизация на хибридна система с ВЕИ, използвайки иновативни модели на вятърни и фотоволтаични генератори, получаването на енергия от биогаз и отчитайки особеностите на консумацията на животновъдните ферми. Ще се прилагат оптимизационни процедури, основавайки се на симулации с малка стъпка на работата на системата за даден период от време. Това позволява оптималното оразмеряване на елементите в системата (включително запасяващите устройства) и повишава ефективността и сигурността на работата й. Методологията ще позволява мултиплициране на получените резултати за произволни ферми и места. Също така ще се изследват възможностите за повишаване добива на биогаз от животински отпадъци и други отпадни продукти от технологичния процес на животновъдната ферма и получаването на енергия от него с предвидимо разпределение във времето. Тези възможности ще се реализират на базата на изследването на слабо изследвани или неизследвани смеси от органични отпадъци, като енергийните нужди на системата за анаеробната биодеградация се покриват от фотоволтаична система.

Реалистичността на методологията се гарантира чрез провеждането на предвидените експерименти. Предвидено е закупуването на специализирано оборудване за създаване на нова или за окомплектоване на съществуваща научна инфраструктура.

За изпълнение на задачите на проекта е съставен научен колектив, състоящ се от екипи от три организации с взаимнодопълващи се компетенции и опит.

Съставен е план за широко разпространение на получените резултати.