太阳能风能多种能源资料.docx

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太阳能风能多种能源资料

1）太阳能发电、太阳能热水器和热泵、太阳房）

2）风能（风力发电、风力提水技术）

3）地热能（地源热泵技术）

4）生物能（沼气技术，秸秆和垃圾发电技术）

1太阳能利用

太阳能在建筑中利用分为：

生活热水、采暖，制冷空调和光伏电池提供电源几种形式。

具体运用技术类型分为：

光热利用和光电利用，光热利用按不同利用方式又可分为被动式光热利用和主动式光热利用两类。

太阳能利用方面按规模分类，可分为单体式和集约式，比如，在光热利用中，太阳能房属于单体式，太阳能中央热水系统就属于集约式，在光电利用中，太阳能路灯属于单体式，太阳能电站属于集约式。

下面分类介绍几种太阳能利用的技术。

1．1光热利用

1．1．1被动式采暖太阳房

被动式采暖太阳房是一种完全通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及材料、结构的恰当选择、集取、蓄存、分配太阳热能的建筑。

它是被动式光热利用最常见的形式，其形式多样，投资少、实用，但受太阳能不稳定影响大，在边远、贫困地区的学校、乡镇住宅的冬季采暖发挥重要作用；经过改进的太阳能采暖与常规采暖系统相结合的新型被动太阳能采暖建筑将在改善北方农村的冬季室内热环境条件方面继续起重要作用。

被动式太阳房不需要设置专门的太阳能集热器、蓄热器、风管以及大功率风机等设备，只需与建筑结构相结合，依靠建筑物的朝向、围护结构的特殊构造以及建筑材料的热工性能等，吸收和贮存太阳能，达到供暖的目的。

被动式太阳房形式很多，图1所示是一种将建筑设计技术与太阳能利用技术相结合，利用南外墙进行集热和蓄热的被动式太阳房引用。

南外墙由蓄热性能良好的建筑材料砌筑而成，外表面涂以黑色或深色涂料，墙外侧筑有一道玻璃幕墙，于是构成了一组具有集热和蓄热双重功能的太阳能构筑物。

冬季，室内空气从南外墙底部入口进入玻璃幕墙与集热墙体之间的通道，吸收太阳热量温度提高后，由集热墙体顶部图1被动式太阳房工作原理，出口进入室内，如此循环，向室内供暖。

夜间则关闭南外墙上下通道，靠蓄热墙体白天贮存的热量，通过墙壁内表面以对流或辐射的方式向室内散热。

北外墙顶部的换气扇，可用来通风换气，以保持室内良好的空气品质。

夏季，打开玻璃幕墙顶部通道，关闭南外墙顶部通道，室内空气则由墙体底部通道进入集热器，吸热后由玻璃幕墙顶部通道排至室外，以降低墙体温度，起到隔热降温作用。

北外墙外面温度相对较低的空气，自北外墙顶部进入室内，为室内提供新鲜空气。

被动式太阳房结构简单、成本低、无腐蚀、没有冻结危险，但必须增设辅助热源，以备阴雨天或室外温度过低时使用。

1．1．2主动式采暖太阳房

主动式采暖太阳房是一种以太阳集热器、管道、风机或泵、散热器及贮热装置等组成的太阳能采暖系统或与吸收式制冷机组成的太阳能供暖和空调的建筑。

主动式太阳房由设置在屋面上的太阳能集热器，贮热水箱，蓄热盘管，循环管道以及蓄热屋面，送、回风口等组成，工作原理见图2。

蓄热盘管固定在蓄热屋面内，与建筑结构相配合。

蓄热屋面可用钢筋混凝土制成床体，床体内部填装粒径为50mm左右的碎石作为固体蓄热材料，碎石堆的空隙率一般为30%左右，以避免空气通过蓄热体时阻力过大。

冬季供暖时，太阳能热水循环系统在集热器、贮热水箱、蓄热盘管之间不断地循环，将集热器吸收到的太阳辐射热传送到蓄热屋面内贮存起来。

送风机驱动室内空气，使其进入蓄热屋面，与蓄热盘管以及固体蓄热介质进行热量交换，吸热后温度升高，再送至供暖室内。

夏季关闭蓄热盘管的进、出水阀门，使太阳能热水循环系统的热水不再进入蓄热屋面而经旁通管循环加热，并贮存在贮热水箱中，仅仅作为生活热水使用。

此时可以打开补水管阀门，使温度较低的补充水进入蓄热盘管，并设法与冷水系统结合起来，形成冷水循环系统，将冷量传送到蓄热屋面内贮存起来，驱动送风机，使室内空气进入温度较低的蓄热屋面，与冷水盘管以及固体蓄热介质进行冷量交换，为室内提供冷风，从而改善室内空气环境。

1．1．3太阳能中央热水系统

太阳能中央热水系统是一种太阳能与建筑一体化应用技术，该系统可以对区域内建筑物集中供热，供水，以及空调制冷做贡献。

该系统也是本文利用太阳能的重点，它是一种以太阳集热器、管道、风机或泵站、循环水泵、散热器及贮热装置等组成的太阳能采暖系统或与吸收式制冷机组成的太阳能供暖和空调的建筑。

整体建筑太阳能中心热水系统由太阳能集热器，蓄热盘管，循环管道以及蓄热屋面，送、回风管道以及外接设施、热量循环泵站等组成，工作原理见图3。

蓄热盘管固定在蓄热屋面内，与建筑结构相配合。

蓄热屋面是由钢筋混凝土制成床体，床体内部填装碎石作为固体蓄热材料，碎石堆的空隙率一般为30%左右，以避免空气通过蓄热体时阻力过大。

夏季时，每栋建筑上的太阳能热水循环系统可以打开补水管阀门，使温度较低的补充水进入蓄热盘管，并设法与冷水系统结合起来，形成冷水循环系统，将冷量传送到蓄热屋面内贮存起来，驱动送风机，通过建筑中的管道，使室内空气进入温度较低的蓄热屋面，与冷水盘管以及固体蓄热介质进行冷量交换，为室内提供冷风，从而改善室内空气环境。

平时，太阳能热水循环系统的集热器先吸收到的太阳辐射热，再通过管道传送循环泵站，一部分热水被直接用于住户热水供应，另一部分，也是绝大部分热量被传输到区域集中热交换设备中，进行热量交换。

论文将在多能互补技术分析中详细说明。

此系统为了美观，还可以设计成屋顶式，将太阳能集热器以花架式的形式架设于平屋顶，或以嵌入的方式集成于斜屋顶，实现装饰、集热与屋顶的统一;墙体式，将太阳能集热器作为墙体的一部分嵌入，实现太阳能与墙体一体化;阳台式，集热器除了可垂直地排布在窗台之间，还可以与楼房阳台封装结合为一体;百叶窗式，将太阳能平板集热器代替百叶窗，在保证通风的条件下，充分利用热能，实现太阳能与百叶窗一体化；飘板式，将太阳能平板集热器与飘板相结合，实现两者的一体化。

1．2光电利用

由于本论文在光电利用方面，只涉及简单单体太阳能发电，用于市政，公共设施照明。

所以以下只简单介绍太阳能光伏发电技术。

太阳能光伏发电技术可作为建筑材料和装饰材料的光伏电池产品技术用于建筑，可提供空调及照明、供电的主要能源，近年来成为世界太阳能利用的热点，是太阳能光电技术的重要发展方向。

太阳能发电系统由太阳能电池板、充电控制器、逆变器、蓄电池组成。

1.太阳能电池板，太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。

太阳电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电,供负载使用或存贮于蓄电池内备用。

一般根据用户需要,将若干太阳电池板按一定方式连接,组成太阳能电池方阵,再配上适当的支架及接线盒组成。

太阳能电池板与蓄电池组的合理配置,是太阳能光伏发电系统的关键。

2.充电控制器，充电控制器主要由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成。

在太阳能发电系统中,充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压,快速、平稳、高效的为蓄电池充电,并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命;保护蓄电池,避免过充电和过放电现象的发生。

同时记录并显示系统各种重要数据,如充电电流、电压等。

3.逆变器，逆变器的作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电,供给交流负载使用。

4.蓄电池，太阳能电池板的供应电压与蓄电池组的饱和电压基本相同,可以直接耦合:

当太阳能电池功率充裕时,多余的能量给蓄电池充电;当太阳能电池功率不足时,由蓄电池放电。

充放电控制系统对充、放电过程进行保护,这样可以保证蓄电池正常充电、放电,另外还要对蓄电池的过充、过放进行适当控制。

蓄电池的过充保护在主电路中由硬件实现。

蓄电池组一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

图4为太阳能光伏发电系统的装置图。

2风能

风能是一种自然能源，常年均可利用，它作为一种新的、安全可靠的、干净的、可再生能源，已受到国际上风资源丰富国家的关注与大规模开发。

中国是风资源丰富的国家，我国陆上可利用的风能资源就有2.53亿千瓦，近海还有7.5亿千瓦，而风能利用的主要途径就是风力发电。

特别是沿海城市，风量大、风速快。

如果在风能资源丰富的地区建立风电场，可以大大降低发电成本。

建造风力发电场，就是依托自然环境优势来开发建设的。

城市处在常年多风且风向稳定地区，其管辖区内风力资源丰富、交通并网条件便利，该城市就适宜建设大型风力发电场。

另外，与其他类型的发电场相比，风电场生产效率较高、技术容易掌握，并且产量大。

2.1风力发电机组

通常包括风轮机、发电机、变速器、及控制装置等。

根据风轮机旋转轴在空间的方向，可分为水平轴风轮机，垂直轴风轮机两大类。

水平轴风轮机有调向机构并且风轮必须放置在塔架的顶端；垂直轴风轮机的风轮不需要调向机构并且可安置在靠近地面处。

风力发电机组中的发电机对于在独立运行的小容量发电系统中采用永磁式或自励式交流发电机，对于在并网运行的发电系统中普遍采用同步发电机或异步（感应）发电机。

同步机通过调节励磁调节发电机的电压，并可向电网提供无功功率，改善电网的功率因数。

但同时，需要有调速装置，来维持同步转速，需要复杂的并网设备。

风轮的作用是将风能转换为机械能，它由气动性能优异的叶片（一般为2一3个叶片）装在轮毅上所组成，低速转动的风轮通过传动系统的增速齿轮箱增速，将动力传递给发电机。

上述这些部件都安装在机舱平面上，整个机舱由高大的搭架举起，由于风向经常变化，为了有效地利用风能，必须要有迎风装置，它根据风向传感器测得的风向信号，由控制器控制偏航电机，驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动，使机舱始终对风。

本片论文在多能互补方面，利用的是风力发电并网运行的发电系统。

2.2风力发电机的类型

风力发电机组的技术主要体现在其功率调节方式上，目前世界上最有代表性的水平轴三叶片风机功率调节的方式主要有以下四大类:

定浆距失速调节、变浆距调节、联合定浆距调节（或主动定浆距调节）、变速恒频调节（分为齿轮箱驱动发电机和直接驱动发电机两种）。

3地热利用

地热利用按技术分为高品质地热资源发电技术和地源热泵技术，本片论文只利用地源热泵技术，并且确定地源热泵是多能互补系统中，重要的能量来源，所以只对此技术加以重点说明。

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统，主要有：

土壤源热泵技术、地下浅层水源热泵技术、地表淡水源热泵技术、污水源热泵技术及海水源热泵技术。

地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。

地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内的热量取出来，释放到地能中去，此时地能为“冷源”。

通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。

3．1地源热泵技术路线

地源热泵技术路线有以下两种：

土--气型地源热泵技术和水--水型地源热泵技术。

土--气型地源热泵技术以美国的技术为代表，水--水地源热泵技术以北欧的技术为代表。

二者的差别是：

前者从浅层土壤或地下水中取热或向其排热，通过分散布置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷。

后者是从地下水中取热或向其排热，经过热泵机组转换成热水或冷水，然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。

由于美国的土--气型地源热泵技术，可以不用地下水，采用埋设垂直管、水平管或向地表水抛设管路等多种方式，直接从浅层土壤取效或向其排热，不受地下水开采的限制，推广的范围更大、更灵活。

3．2地源热泵系统的分类　

土-气型地源热泵系统按照室外换热方式不同分，主要有三类形式：

1、地耦管系统

该方案只需在建筑物的周边空地、道路或停车场打一些地耦管孔，室外水系统注满水后形成一个封闭的水循环，利用水的循环和地下土壤换热，将能量在空调室内和地下土壤之间进行转换。

故该方案不需要直接抽取地下水，不会对本地区地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响，不会受到国家地下水资源政策的限制。

2、地下水系统

项目附近如果有可利用的地表水，水温、水质、水量符合使用要求，则可采用开式地表水（直接抽取）换热方式，即直接抽取地表水，将其通过板式换热器

与室内水循环进行隔离换热，可以避免对地表水的污染。

此种换热方式可以节省打井的施工费用，室外工程造价较低。

3、地表水系统

项目附近如果有可利用的地表水，水温、水质、水量符合使用要求，则可采用抛放地耦管换热方式，即将盘管放入河水（或湖水）中，盘管与室内循环水换热系统形成闭式系统。

该方案不会影响热泵机组的正常使用；另一方面也保证了河水（湖水）的水质不受到任何影响，而且可以大大降低室外换热系统的施工费用。

本文主要采用地耦管地源热泵供暖空调系统，该系统主要分三部分：

室外地能换热系统、水源热泵机组、热交换设备和室内采暖空调末端系统。

其中水源热泵机主要有两种形式：

水—水式或水—空气式。

三个系统之间水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

图就是本文采用的地耦管地源热泵供暖空调系统原理图。

需要说明此图为介绍单独的地耦管地源热泵供暖空调系统原理，在本篇论文多能互补部分，是将水源热泵机组与多能互补系统的热交换设备相连，从而达到多能互补的目的，工作原理将在以下章节说明。

4生物能

4．1沼气技术，秸秆和垃圾发电技术

近年,在城市建设、环境治理和农业农村工作中,沼气技术得到前所未有的广泛应用，“以环保为主,能源利用为辅”的生活污水净化装置,是利用沼气技术融入环境治理、城乡建设的一大热点。

沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。

沼气发酵过程可分为两个阶段，即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。

沼气发酵产生的三种物质，一是沼气，以甲烷为主，是一种清洁能源；二是消化液（沼液），含可溶性N、P、K，是优质肥料；三是消化污泥（沼渣），主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物，是一种优良有机肥，并有土壤改良功效。

沼气的生成物有很高的应用价值。

很多人称：

“沼气百利，而无一害”。

沼气技术,经过几十年的改进创新和实践摸索,形成一系列新型、适用、可行、规范的应用模式,其蕴含的技术、经济优势和实用效能逐渐突现,应用范畴愈加宽广,并显露出良好的拓展空间和发展势头。

以下对沼气技术的应用做个介绍。

4.1农村沼气利用

农村沼气发酵主要处理人、畜粪便，作物秸秆以及农产品加工企业的废水、废渣等。

农村户用小型沼气技术已比较成熟，目前主推的是埋地圆柱形水压式沼气池，并已制定出国家标准（GB4750－84、GB4751－84、GB4752－84）。

这种沼气池解决了进料和出料的矛盾，可以连续生产。

农民不需冒生命危险去掏出沼渣。

在北方，沼气池上加盖塑料大棚，将日光温室、畜禽养殖、沼气生产和蔬菜、花卉种植有机结合,使四者相互依存,优势互补,构成“四位一体”。

该模式以60～90m3日光温室为基本生产单元,在温室内部建一座8～12m3的沼气池，利用塑料薄膜的透光和阻散性能及复合保温墙体结构,将日光能转化为热能,阻止热量及水分的散发,达到增温、保温的目的,使冬季日光温室内温度保持10℃以上,从而解决了反季节果蔬生产和沼气池安全越冬问题。

其运行示意图见图发酵产生的沼气、沼液和沼渣可用于农民生活和农业生产,从而达到环境改善,能源利用,促进生产,提高生活水平的目的。

4.2沼气在城市的利用

城市沼气主要用来处理城市污水、高浓度工业有机废水、人畜粪便及生活垃圾。

尤其是城市生活垃圾中含有的巨大生物能可以得到很好地利用,这样不仅开发了新的能源,还为农业提供很好的肥料。

目前，在城市主要兴建大中型沼气池，对沼气采用集中式供应，这样就解决了大型沼气池的安全，管道输送和气体净化等问题。

以四川省西昌市为例，每天菜市场垃圾和桔杆4:

l，即每天可发酵有机物为37.5T，理论产气量0.063×37.5×l000＝236.25m3时，以每户每天使用0.2m3计，可供1181户人家的民用燃料，这就为规模化商业动作提供了可能性，如果采用规模化沼气池集中供应，每户按30.00元/月计，沼气产生的经济效益为42.516万元。

见图

用户

沼气

市场

沼气池

田间

沼气渣

田间

多能互补原理和技术可行性分析

本文针对城市和乡村提出了两套并行系统，主要是利用多能互补技术，为城市和乡村采暖，制冷，餐饮，用电方面提供能源和燃料。

最终实现城市可持续发展。

城市住宅区域多能互补系统方案

本文提出了一种可用于城市住宅区域的多能源互补利用的集约式能源系统方案。

该系统以“集中利用,多能互补”为设计原则,既保留了目前以天然气或煤为燃料的集中供热能源系统的优点,又充分考虑了可再生能源与化石能源的互补利用,采用太阳能光热技术、地源热泵技术，在为用户提供热源、空调制冷需求的同时,达到热利用效率高、经济、环保的要求。

图2为该系统流程示意图。

该系统主要由集中式太阳能光热输出系统、地源热泵输出系统、电厂余热输出系统、集中热交换系统、用户采暖和空调系统组成。

集中式太阳能光热输出系统中,太阳能被住宅小区屋顶上的太阳能收集装置采集，通过管道，利用水，将热量传递到集中热交换设备。

地源热泵输出系统中，浅层地热能被地耦式地热收集装置采集，也是通过管道，利用水，将热量传递到集中热交换设备。

电厂余热输出系统，就是将电厂余热直接输送到集中热交换设备。

集中热交换系统，是将上面的能量输入，通过热交换器，将能量传输到用户采暖和空调系统中，最终达到用户采暖和空调制冷的作用。

该系统具有以下几个特点:

1、高效节能，城市住宅区域多能互补系统提供100单位能量的时候,75%的能量来源于太阳和土壤,25%的能量来自电力用于将太阳和土壤的热量传输至室内。

与锅炉（电、燃料）供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70%～90%的燃料内能转换为热量供用户使用,而集中式太阳能光热输出系统和地源热泵输出系统通过集中式热交换设备，能量转换效率最高可达5.6,因此它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能。

比燃料锅炉节省二分之一以上的能量,运行费用为各种采暖设备的30～70%;由于土壤的温度全年较为稳定,一般为10℃～20℃之间,其制热、制冷系数可达4.3～5.8（部分资料为3.5～4.4）,与传统的空气源热泵（家用窗式和分体式空调、中央式风冷热泵）相比,要高出40%以上,其运行费用仅为普通中央空调的50%～60%。

由温控器对整个系统进行恒温控制,根据室内人员的增减及室外阳光直射等负荷的变化来控制机组的启停,将室内温度始终恒定在设定的温度范围,既达到制冷或供热的舒适效果又可以避免浪费能源,使能源的利用和室内环境的舒适程度的协调得到最优化。

这样不仅节省运行费用,而且便于分层、分区进行控制、计量,从而实现最大节能。

2、节省建筑空间、便于运行管理，管理费用低，城市住宅区域多能互补系统没有冷却塔和其它室外设备,省去了锅炉房、冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积,没有传统中央空调集中占地问题,节省了空间和地皮,产生附加经济效益,并改善了环境外部形象。

室内系统是分散式的系统,故每个区域内的主风管道截面高度较小,不会像传统空调系统那样过多占用建筑内的吊顶空间,从而保证每层的使用空间,提高了建筑物使用效率。

集中式太阳能光热输出系统中，光热收集设备位于房屋顶部，地源热泵输出系统中，地热收集设备位于住宅区域内的景观、绿地以及其他空地，因此该系统充分利用空间。

3、舒适性好，用户采暖和空调系统送风均匀,温度分布合理,气流速度小于0.3米/秒,无吹风感。

噪音小,采取降噪措施后可小于40分贝。

可以在任何时间进行制冷模式和供热模式的相互切换,室内温度可以根据个人的感受在一定的设计范围内设定。

该系统在去湿方面有特别的长处,因而非常适合于夏季炎热而潮湿的气候。

4、绿色、环保、无污染，一是由于整个城市住宅区域多能互补系统，多能多用,不需锅炉,没有任何室外机,对相应的冷却塔、室外机噪音、溅水而引起的各类污染及空调行业一直为之头疼的“军团病菌”感染均不存在了。

不影响周边的宁静环境和视觉美观。

二是该系统无燃烧产物和任何气体排放,如果广泛应用将可以大大降低温室效应。

三是系统所使用的制冷剂在工厂里注入并被完全密封,使用过程中绝无泄漏,用户任何时候均不必添补制冷剂,因而减少了对臭氧层的破坏。

5、城市住宅区域多能互补系统运行的稳定性，由于能量来源相对稳定,不受室外高温、严寒气象条件的影响。

6、属可再生利用的能源技术，城市住宅区域多能互补系统是利用土壤中所储藏的太阳能和太阳能光热设备作为冷热源进行能量转换。

而地球本身是一个巨大的动态能量平衡系统。

收集47%的太阳辐射能,因此,可以不断的利用储存太阳能（地能）,所以,城市住宅区域多能互补系统技术是清洁的可再生利用的能源技术。

7、应用灵活、安全可靠、用途广泛，系统灵活性强,可用于新建工程或扩建、改建工程,可逐步分期施工。

其在设计中的弹性也使得它成为一个非常吸引人的空调选择。

城市住宅区域多能互补系统可灵活地安置在任何地方,节约空间。

同时,地源热泵无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。

而且系统考虑到电厂余热，以及在集中式太阳能光热输出系统和地源热泵输出系统不能正常工作，或者可再生能源供给不足时，可利用城市原有供热设施。

本文提出了一种可用于城乡可再生能源与化石能源组合的多能源互补利用的分布式能源系统方案。

该系统以“温度对口,梯级利用”为设计原则,既保留了目前以燃气轮机为原动机,天然气和煤为燃料的分布式能源系统的优点,又充分考虑了可再生能源与化石能源的互补利用,采用太阳能光热技术、风力发电技术、沼气技术,在提供用户电、热、气需求的同时,达到热利用效率高、经济、环保的要求。

图2为该系统流程示意图。

该系统主要由电力输出系统、沼气产生与储存系统、供热子系统组成。

在电力输出系统中,风力发电设备产生的直流电和燃气轮机产生的交流电分别通过对应的电力交换设备送至用户。

在供热子系统中,燃气轮机产生的废气通过以下流程实现热量输出:

燃气轮机→回热装置→余热制冷装置→沼气发生装置→换热器。

燃气则经过如下装置完成循环:

压缩机→回热器→太阳能光热设备→燃气器→涡轮机。

在沼气产生和存贮系统中，利用地理和资源优势，集中收集城乡产生的大量的生物质垃圾和利用电厂余热，通过沼气装置产生沼气，在有一定压力和温度下（由余热制冷装置提供的冷量来提供），水合物储气装置中的水和沼气生成固态气体水合物,调整水合物装置中的温度和压力就能实现向用户供气。

该系统具有以下几个特点:

（1）此前所介绍的生物能利用方面，只是乡村和城市单独处理生物质垃圾，单独处理成本高，安全系数小。

而此系统将生物质大量集中,大规模应用,而且为保护环境，将电厂建在城乡结合部，离城市较远的区域，这就为对乡村生物质大量回收创造了地理条件，将农业生产产生的大量的生物质集中到系统当中的沼气装置，产生沼气，并且利用了电厂余热，加速了产生沼气的速度，提高了效率。

（2）针对城市在冬季寒冷的气候沼气产生装置将不能产气的特殊性,二次系统采用烟气加热的方式,这样既可以充分利用废热,又可以实现常年产气;

（3）利用了气体水合物的特性,存贮及使用方便灵活,并且系统可以产生冷能,从能量利用理论上来讲,效率是提高的。

六，经济可行性分析

风能虽然是可再生能源，建立电场的成本也不高，但在工业生产过程中不可避免地要消耗各种形式的能源。

例如，电机各部件在生产过程中需要的原材料所对应的能量消耗、运输耗能等，这些能源的成本是不可不计的。

然而，风电场一旦建成并投入使用，其设备成本及生产成本可以在短时期内快速回收，投资回报率很高。

能独立发电系统的经济性主要表现为较高的前期投入，较低的运行费用和每6～8年更换蓄电池组的投入（对一个60户的社区系统，约50000元）。

风力发电机组和蓄电池组占了前期投资中的最主要部分。

结论

中国西部地