联合供能（精选3篇）
联合供能 篇1
风能和太阳能利用受季节性、地域性影响较大。我国部分地区, 太阳能在冬季几乎不能利用, 而风能却非常丰富;夏季风能几乎不能利用, 而太阳能非常丰富, 风能与太阳能在季节上形成强烈的互补。将风能和太阳能结合起来, 研发出一套分布式风———光联合供能系统, 会比单一的风能或太阳能供电系统的供电连续性和可靠性都有提高, 能经济利用的范围将大幅扩大。近年来, 国内在风———光互补领域已经做出了较全面的研究, 一些地方已经开始使用风———光互补装置。例如我国部分地区的风———光互补路灯的使用, 渔船上风———光互补系统应用等。但这些研究与应用基本上是采用“整流—储能—逆变”模式, 对于分布式的家庭用户, 未必是最佳选择。如果风力发电机发出的电能不经过整流环节, 直接利用, 可以减少中间环节, 降低能量损耗。而电加热器对频率、电压的要求不高, 把电加热器直接加到风力发电机的出线端以热能的形式把能量储存起来, 就可以达到上述目的。
因此, 本文基于风———光资源在季节、时间、地域上的互补性, 设计出了分布式风———光联合供能系统。该系统由永磁交流电机和太阳能电池板产生能量。其中, 由风力发电机发出的电能, 经过合理的分配, 大部分直接供给蓄热储能系统, 以热能形式把风力发电机发出的电能储存起来, 多余部分储存在蓄电池中;由太阳能电池板产生的电能直接储存在蓄电池中, 通过逆变器变为可供家庭使用的 (220V) 生活用电。由于风力发电机发出电能的一部分没有经过AC/DC和DC/AC转换过程, 直接供给电加热器烧水的蓄热储能系统, 从而避免了电能转换, 减少能量中间环节的损耗。
1 风———光联合供能系统总体设计
分布式风———光联合供能系统有2种组合形式: (1) 风能供热供电, 太阳能供电形式; (2) 风能供热供电, 太阳能供热形式。
1.1 风能供热供电, 太阳能供电形式
这种设计的分布式风———光联合供能系统主要由风力发电机、太阳能光伏电池、控制电路、蓄电池、逆变器、蓄热储能装置组成, 如图1所示。
1.2 风能供热供电, 太阳能供热形式
这种设计形式的分布式风———光联合供能系统主要由风力发电机、太阳能集热管、控制电路、蓄电池、逆变器、蓄热储能装置组成, 如图2所示。该装置主要应用在以家庭为单位的农村用户, 除了能够向用户供热, 还需要向用户提供足够多的电能。因此, 为了实用、降低成本, 本文主要对该形式进行详细的设计。
2 系统配置及各部分设计
2.1 风力发电机
2.1.1 风力发电机构成
本系统中风力发电机采用小型永磁交流电机。因为本装置不并网, 因此无需采用同步机发电, 使装置的控制大为简化。发电机由叶片、机头、转体、尾翼组成。其中叶片采用与风向垂直的3叶片结构;机头采用永磁体, 无励磁装置, 尺寸小, 重量轻;尾翼是作为调向机构使叶片始终对着来风的方向获得最大风能。为防止风速过大损坏叶片, 需要对风轮转速进行控制, 该系统采用偏转机构, 即当风速超过工作风速的20%时, 尾翼偏离或者发生弯曲, 使叶片迎风面不能正常迎风, 从而达到降低叶片转速保护叶片避免损坏。
2.1.2 风力发电机参数设计
设风以速度V吹向风轮时, 风轮转动, 风轮直径为D, 空气密度为P, CP为风能利用系数, 则风力发电机的功率为:
式中的CP值为0.2～0.593。由 (1) 式可知:风轮功率与风轮直径的平方成正比;风轮功率与风速的立方成正比;风轮功率与风能利用系数成正比。因此, 风力发电机的功率与风轮大小、风速均有直接的关系。
以河南方城县二郎庙乡部分地区全年平均风速6.5m/s为额定风速, 设计一台额定功率为400W的风力发电机, 假设风能利用系数最高取0.45, 在标准状况下, 空气密度为1.29kg/m3。由公式 (1) 可得该风力发电机的叶片直径为:
其它设计参数见表l。
2.2 太阳能发电系统
目前, 太阳能硅板光电转换技术基本稳定、可靠。本系统采用单晶硅太阳能电池, 整个太阳能电池组阵的峰值功率设计为400W, 由4块100W/12V的太阳能电池组件串联而成。太阳能光电转换输出的48V直流电经过太阳能控制器模块直接送入蓄电池组对电池充电。为防止电池组过充电, 太阳能控制器检测到电池组的电压超过额定值20%时 (浮充) , 控制电路自动切断控制器与电池组阵;为了能够及时向蓄电池补充能量, 避免能量过多浪费, 当检测到的电压低于额定值的50%时, 控制电路自动接通控制器与电池组阵。
2.3 蓄热储能装置
蓄热储能装置主要由内胆、加热管、温控器组成。
2.3.1 内胆
内胆是用来储存热水。采用封闭式的、不生锈、防漏水性能好的含钛优质搪瓷合金钢板, 正常水压不超过0.8MPa, 为防止水压出现过高情况, 加装减压阀。
2.3.2 加热管
加热管是把电能转化为热能的器件。为防止自来水管停水而引起干烧, 加装防干烧元件, 当内胆无水时, 防干烧起到保护作用而断开。
加热管功率设计要低于风力发电机的额定功率为360W。由于频率对电加热管的使用起到的作用不大, 因此, 为了增加能量的利用效率, 减少中间环节损耗, 电加热管直接连接到风力发电机的出线端, 而不经过风能控制器外端和“整流———储存———逆变”过程。
2.3.3 温控器
温控器主要是用来控制内胆水温的器件.是保证热水器温度的控制中枢, 直接影响热水器的使用性能。采用温控器来控制加热管和水温的高低, 可设定所需水温并保持内胆中的水温恒定, 且在40～60℃范围内可调。
2.4 控制系统
在分布式风———光联合供能系统中, 太阳能电池组阵、风力发电机组输出系统的负载和蓄电池的充放电能量损失均为不确定量, 这样容易导致系统供电与用户用电的不平衡, 直接影响系统供电的可靠性。
电热水器加热水温的控制和保温材料的选取也影响着系统能量的合理供给。因此, 将控制系统分为风力发电机控制和电热水器的水温控制两部分。在该系统中, 电加热器件没有通过AC/DC和DC/AC转换过程, 而是直接加到风力发电机的出线端, 由于自然界风的随机性和风速的不确定性, 发电机发出的功率也难以稳定。如果在风力发电机出线端直接加入负载, 发电机启动瞬间, 回路中产生瞬间的冲击电流。由于发电机定子与转子的耦合作用, 定子线圈中产生很大的冲击电流势必要阻碍转子的转动, 若风速小于风力发电机的切入风速, 风力发电机很难启动。基于这种情况, 考虑在风力发电机出线端与电加热装置之间加装控制系统, 该控制系统采集机端电压量, 当电压达到设定值后, 控制系统接通线路, 带动加热装置开始储存热能。
2.5 储能系统
2.5.1 蓄电池选择
蓄电池性价比的高低直接关系着系统的可靠性。本系统中选用循环寿命长的阀控铅酸蓄电池, 全密封、无需加水维护, 其寿命理论可达20年, 在实际应用中, 其寿命常在5～8年。
2.5.2 蓄电池容量设计
蓄电池容量配置是否合理, 对风力发电的技术经济指标影响很大, 若容量选择偏小, 就会造成风能的浪费, 而且在无风时用电得不到满足;容量选择过大, 蓄电池可能会长期处于充电不足状态, 影响使用效果和寿命。根据人民生活水平的提高, 在具体设计时应预留出足够裕量。
(1) 蓄电池总容量可按下式设计:
其中, C表示设计的蓄电池总容量;t表示每天用电时间;Pw表示用户家用电器总功率;E表示风力发电机的额定输出电压, 即太阳能电池板的额定输出电压。
(2) 蓄电池总容量也可按下式设计:
其中, 式中SF为安全系数, 一般取1.1～1.4;QL为负载日平均耗电量, 为工作电流乘以日工作小时数;NL为最长连续阴雨天数;T0为温度修正系数, 一般在0℃以上取1, -10℃以上取1.1, -10℃以下取1.2;CC为蓄电池放电深度, 一般铅酸蓄电池取0.75。
蓄电池组的串联电压需要和风力发电机的额定输出直流电压, 太阳能电池板的串联电压一致。
3 应用分析
该系统以河南方城县二郎庙乡为安装示范试点。该地处在“五界一口”, 是著名的“南襄夹道”、河南省三大风区之一、全国九大垭口之一, 风力资源十分丰富。据测算, 该地风力资源总面积达1024平方公里.年平均风速6.5米/秒, 平均风能密度550瓦/平方米, 可开发面积620平方公里。
一般情况, 用户电器负荷最大为1800W, 根据对该地部分农户的走访、调查、统计, 单个家庭的所有电器不会同时利用, 最大同时利用电器负荷700W, 出现在晚饭前后。根据方城县气象站提供的历史气象数据, 由公式 (2) , 设计的蓄电池总容量为:
由公式 (3) , 设计的蓄电池总容量为:
其中, 700W为最大同时利用电器负荷, 220V为用电器额定电压, 最长连续阴雨天数为12天。本套系统于2007年4月安装在该处, 通过一年多的运行, 风力发电机和太阳能光伏发电系统在不同月份的日均发电量如表2。
据调查, 用户所有用电器 (除蓄热储能系统的直接耗电量) 日平均用电量为1.2kWh, 蓄热储能系统日平均用电量为2.0～2.3kWh。冬春季风力发电较丰富, 夏季最少;光伏发电在夏季非常充足, 两者刚好形成季节性互补。
4 结束语
分布式风———光联合供能系统运行一年, 除了更换一次加热管, 没有发生其它故障, 系统运行安全、稳定, 用户使用方便。该系统对改善人民群众的物质生活水平, 促进农村地区和谐社会的建设具有重要的意义, 在风能光能丰富的广大农村地区具有很好的推广应用前景。
联合供能 篇2
关键词：有氧氧化供能,ATP-CP系统,乳酸能供能,投掷项目,科学性
1 前言
学校业余训练, 主要是解决训练及恢复的问题, 尤其是素质及技、战术训练, 在时间及负荷方面的合理安排。下面, 根据本人带训练的体会, 结合有氧氧化、ATP-CP系统、乳酸能供能, 等三大供能系统供能规律, 对一堂投掷项目综合训练课, 进行探索。
2 运动负荷和恢复的机制
运动负荷, 是以身体练习为基本手段, 对运动员有机体, 施加的训练刺激。它包括负荷量, 和负荷强度两方面。影响负荷量的主要因素, 是练习的次数、时间、距离、负重总量;影响负荷强度的主要因素, 是练习的密度、完成每个练习所用的速度、负重量以及练习的质量和动作难度。
恢复是人体机能和能源物质, 由负荷后的暂时下降和减少的状态, 回到并超过负荷前水平的过程。机体在负荷后的恢复期间, 能源物质和机体能力, 超过原来水平, 称之为超量恢复。而恢复的能量, 来源于有氧氧化、ATP-CP系统、乳酸能供能, 等三大供能系统 (恢复机制) , 并且不同项目, 不同负荷供能机制不同。例投掷项目, 重在发展其技术基础上的爆发力, 其主要供能首选ATP-CP系统。由于能源的消耗达到恢复 (或不完全恢复) , 需要一定时间, 例ATP-CP系统, 需1至5分钟, 同时, 恢复时间过长或过短, 不利于恢复 (或超量恢复) , 故进行爆发力训练, 组间间隙1至5分钟为宜。
2.1 有氧氧化供能
在有氧情况下, 糖、脂和蛋白质, 在体内被完全氧化成二氧化碳和水, 并释放大量能量, 供机体利用, 称为有氧氧化供能。一般40%以下强度运动, 主要为有氧氧化供能, 且其持续时间较长, 故耐力性项目, 例长跑, 主要是有氧氧化供能。
2.2 乳酸能系统供能
乳酸能系统供能, 又称糖无氧氧化供能, 它是指糖经无氧分解 (酵解) , 生成乳酸的同时, 释放能量供机体利用。一般60%~90%强度运动, 主要由乳酸能系统供能, 且其持续时间, 为30秒至90秒。由于肌肉中堆积的乳酸, 对肌肉的运动能力, 有极大的负面影响, 而肌乳酸进入血液, 成为血乳酸 (肌乳酸的消除) , 3分至5分钟时, 血乳酸浓度最大, 故血乳酸能供能为主的项目, 例短跑, 其组内间歇, 应控制在3至5分钟;而肌乳酸半时反应 (消除一半) , 为11分钟, 故组间间歇为10至20分钟。
2.3 ATP-CP系统 (磷酸原供能系统)
ATP (三磷酸腺苷) , 是人体细胞, 能直接利用的能源物质, CP (磷酸肌酸) , 是肌酸的磷酸化形成的。ATP-CP系统供能, 是指CP分解时, 储存在CP中的高能磷酸键, 裂解释放的能量, 可以直接用于ADP磷酸化, 生成ATP供能。一般90%以上强度, 10秒以内的供能, 主要由该系统先供能, 且CP产生新的ATP, 需2至5分钟。故爆发力项目, 例投掷、拳击等训练, 应充分遵循该系统供能规律, 训练爆发力时, 一组持续时间, 应控制在10秒以内, 且组间间歇1至5分钟。
3 适宜的负荷和适时的恢复是提高成绩的必要条件
负荷强度与负荷量比较, 它对有机体起着更为重要的影响作用。一般情况下, 负荷强度中等, 负荷量较大的运动负荷, 主要可发展耐力素质;负荷强度大, 负荷量较小的运动负荷, 主要可发展力量和速度素质。故要根据需要, 合理安排训练的量及强度。
同时, 在运动训练过程中, 有机体承担的运动负荷, 使人体能源物质大量消耗, 根据超量恢复的原理, 负荷后的恢复时间过长或过短, 都不能产生良好的训练效果。故应合理安排好训练每一周期, 乃至每堂课的合理间歇时间, 以期能量的再生、恢复, 乃至超量恢复出成绩。
因此, 在运动训练过程中, 应把负荷与恢复, 看成一个统一的整体, 根据恢复过程的规律, 安排好适宜的负荷, 和适时的恢复过程, 以取得良好的训练效果。
4 一堂投掷项目综合训练课的操作程序
众所周知, 爆发力是投掷运动员的灵魂, 投掷要想出成绩, 只有经过不断的耐酸性等训练, 才可能产生好的效果。故在投掷训练中, 在处理负荷与恢复的关系上, 应遵循ATP-CP、乳酸系统的供能规律, 合理安排训练强度、持续时间、及间歇时间。同时, 技术是使运动员达到高水平重要因素之一, 结合神经兴奋应适宜、体力有一定的承受力等因素, 一堂投掷综合训练课 (2小时) 为 (见下图) :
以铅球训练为例, 课的操作为:20'热身准备活动→背向滑步推铅球 (20') →能体现快速力量的杠铃片挺举, 8至10次一组, 共5组, 组间间歇3'~4' (共15') →模拟推铅球动作橡皮筋快速练习, 每组持续1', 共4组, 组间间歇3'-4' (共15') →针对腿部力量不足, 蹲跳起练习, 每组持续1.5', 共5组, 组间间歇3'~4' (共20') →慢节奏原地 (或背向滑步) 推铅球练习 (20', 不间歇) →放松 (10') 。
5 结语
一堂好训练课的安排, 应科学、合理。科学指的是遵循训练及自然的规律, 合理是从实际情况出发, 采用的训练手段和方法切实可行。但我们训练时往往喜欢追求大运动量、大强度, 容易忽视供能系统供能规律 (特别是运动持续时间及合理间隙) , 导致运动性疲劳。这一点, 应引起我们足够的重视。
参考文献
[1]冯炜权.运动生物化学[M].北京:人民体育出版社, 1990.
[2]过家兴.运动训练学[M].北京:人民体育出版社, 1990.
生态村分布式供能系统分析 篇3
目前,人口、资源和环境问题依然是我国发展面临的最大挑战,实现可持续发展的选择之一就是全力提高资源的利用效率,最大限度地减轻环境污染。
分布式供能系统是保证我国能源可持续发展战略实施的有效途径之一,它通过对能源实现梯级利用,减少中间输送环节损耗,实现资源利用的最大化[1]。
我国作为一个农业生产大国,生物质资源丰富,年产农作物废弃物约7亿t,同时我国太阳能资源丰富,年辐照总量大于502万kJ/m3、年日照时数在2200h以上的地区约占国土面积的1/3以上。然而,当前农村生产用能中,煤炭占50%以上,生活用能中,秸秆和薪柴占52%、煤炭占34%[2]。农村沼气产业稳步发展,初步具备产业化条件,农作物秸秆气化固化利用初见成效。
尽管我国农村能源利用条件得到改善,但是仍有相当数量的能源需要通过农村可再生能源的开发利用来满足。
因此,研究适应我国农村的分布式供能模式,提倡和推广使用太阳能、风能、生物质能等洁净可再生能源,对改善农村能源利用现状和生态村建设具有推动作用。
1 分布式供能系统的应用与分析
分布式供能是靠近用户端建造,遵循“热电联产、以热定电、温度对口、梯级利用”的原理,减少能量输送中的损失,最大限度利用发电余热,可使效率达到70%甚至更高的一种极有前途的节能减排技术。
国际上使用分布式供能比较成熟、技术领先的是美国、日本和西欧,当前它们分布式供能约占发电总量的10%,其中德国占12.5%,预计到2020年分布式供能的发电量将占德国发电总量的25%。
我国分布式能源站的应用集中于经济发达地区,主要有北京、上海、广州等大中型城市,并体现出良好的节能、经济、环保效果,例如上海浦东国际机场、黄浦中心医院、闵行区中心医院,北京首都国际机场、中关村软件园等[3,4]。
从技术上,分布式供能一是向小型化家庭型发展,如日本有一种1kW的家用分布式供能,大小与床头柜一般,价格约7000日元;二是一次能源的多样化,如美国家用分布式供能较多应用燃料电池作为一次能源,大约3～10kW,在加州应用广泛;德国使用城市沼气作为分布式供能的一次能源技术,用厨余、粪便、水处理的污泥等生产沼气,技术已臻成熟,成为它们出口技术和设备的品牌。
迄今世界使用能源的88%(中国为92%)是化石能源,其余是核能和可再生能源,其绝大部分都还是通过集中发电(核电、水电、风电等)而利用的,直接用于终端供能的(太阳能热水器、光伏屋顶,沼气炊事等)所占比例极小。
随着分布式技术发展日趋成熟,在Ⅰ～Ⅱ类太阳能地区或风资源丰富地区的光伏屋顶发电、风电将直接与配电网联接,供终端用电;被动式太阳能+蓄热材料将把白天的太阳辐射保存到夜间释放;太阳能集热+生物质气化+燃气蒸汽联合循环相结合的冷热电联产系统将普及推广。
2 生态新农村用能分析
目前,农村中生物质能、太阳能的应用范围越来越广,但利用途径还比较单一。例如:生物质利用途径是通过发酵和气化产生燃气,由于采用的小规模分散式模式,造成燃气产生量低,可调控性较差,不能合理分配和充分利用,只能用于居民日常生活,造成能源的浪费;又由于沼气的发酵过程受温度影响较大,特别是冬季温度低,造成沼气产量下降,难以满足正常的生活需要。太阳能集热器受天气影响很大,阴雨天太阳能集热器效率下降,难以满足居民用户正常的生活需要。
2.1 唐庄子村“六个一”模式
唐山市沙河驿镇唐庄子村现有居民294户,耕地759亩。该村利用太阳能和生物质能为用户供热水、供燃气和供暖。
村庄采用“六个一”模式,即:一顶(农村屋顶采用新型斜坡屋顶)、一墙(住宅墙体采用新型保温隔热建筑材料,辅助安装中空玻璃门窗)、一能(安装太阳能采暖、供水设施)、一炕(吊炕)、一沼卫(指沼气池和卫生厕所)、一灶(博士灶)。
唐庄子村“六个一”模式新农居供能系统如图1所示。
2.2 唐庄子村供能分析
1)太阳能利用。
村庄自2007年开始安装太阳能集热器,对用户进行供热水和冬季供暖。由于太阳能集热器布设面积不足,同时受天气影响,在冬季时不能提供足够热量,需要采用电加热升温。此外设置太阳能热风机,利用空气与水进行热交换供热。生态村路灯采用太阳能光伏发电,以地下埋线的方式提供照明。
2)生物质能利用。
沼气池原料只采用牛粪和鸡粪,容量以每人3m3为基准,每户配置约10m3的沼气池,每个沼气池都配有5m3的水压间防止夏季沼液的溢出,同时配备1.9m×2m的储气间储藏多余的沼气。
通过沼气池的应用,解决了农村粪便带来的环境问题,但是受温度的限制,沼气池在11月份就无法继续使用。
村庄的“博士灶”气化原料主要是农作物秸秆,秋后通过粉碎农作物秸秆压缩打包成压块作为炉灶原料,但是气化原料受季节和产量的限制。节能吊炕采用托腿上布置水泥板,炕上加珍珠岩,整个冬季可使温度提高3～4℃,冬季平均温度达18～20℃,每季度每户约减少煤耗1吨标煤。
3 生态村分布式供能方案优化
针对广大农村沼气和太阳能利用率低的问题,提出了一种生物质能与太阳能互补综合利用的生态村分布式供能系统。该系统将太阳能光伏发电、太阳能光热转换、生物质气化与常规燃气发电整合,实现生物质能与太阳能的供电、供暖、制冷、供燃气和供热水五联产。
3.1 可再生能源互补供能
生物质气化装置产生的燃气供燃气轮机装置给居民用户供电,太阳能光伏系统给公共设施供电。沼气发生装置以燃气轮机的排气作为主热源集中生产沼气,并通过储气池缓冲给居民用户提供稳定的燃气,以太阳能集热器的热水作为备用热源。
太阳能集热器采用分散安装的形式,每户独立形成小循环系统,为居民用户全年供热水。在春、秋季光照不足,太阳能集热器不能正常工作时,可紧急启动以燃气轮机的排气作为热源的辅助加热器确保居民用户热水温度。在冬季供暖期间正常启动辅助加热器,确保居民用户集中供暖质量。在夏季制冷期间,正常启动辅助加热器生产高温热媒作为水动力驱动制冷机集中对室内制冷。
生态村分布式供能方案流程[5]如图2所示。
3.2 技术方案
1)生物质分类利用。
生态村的秸秆和动物粪便分别送入生物质气化装置和沼气发生装置。生物质气化装置配备有由燃气轮机、发电机装置,该生物质气化装置产生的燃气供燃气轮机,燃气轮机产生的高温烟气驱动发电机为居民用户供电。燃气轮机的排气送往沼气发生装置的圆筒壁夹层作为加热主热源,保证冬季沼气池正常运行。沼气发生装置产生的沼气经沼气净化与储存装置后供用户炊事之用。
2)太阳能综合利用。
太阳能集热器为用户提供热水并作为采暖热源和沼气发生装置备用热源。太阳能集热器产生的热水通过辅助加热器转换为高温热媒水,作为动力驱动制冷机对室内制冷,该辅助加热器的热源来自于燃气轮机的部分高温废气,太阳能光伏发电装置直接为公共设施提供电能。
总之,与现有技术相比,分布式能源综合利用系统,包括生物质气化并网发电供居民用户与太阳能光伏发电直供公共设施照明的供电系统,太阳能集热器和生物质能间接再加热的全年热水供应、供暖和制冷的综合利用系统,生物质发酵单独供清洁燃气的供气系统。该分布式能源综合利用系统旨在满足生态村用户对能源的多种需求,减轻生态村能源消耗带来的环境污染,达到节能减排的目的。
3.3 系统计算
以拥有1000户居民的生态村模型为例进行说明。生态村模型主要由耕地、菜园、池塘、养殖场、山林和居民建筑等组成。
每户日均消耗的沼气量为1.5m3,沼气平均热值约为23600kJ/m3,沼气发生装置产生的沼气直接供给用户用于炊事等。每户每月平均用电量为50kWh。通过调查发现玉米、小麦亩产秸秆约为600kg,通常秸秆中的纤维素、木质素含量越多,热值越高,则气化秸秆热值约16700kJ/kg。设计模型中取耕地面积为200公顷,可产秸秆约3600t,秸秆总热值为60000GJ。秸秆气化效率取50%,则可供给联合循环装置总热量为30000GJ,而燃气轮机效率为35%,即有效利用热量为10500GJ。因此选用装机容量为600kW燃气轮机,经计算模型中生物质产生的能量可以保证燃气轮机年运行6200h,平均负荷率为78.4%。整个系统利用燃气轮机发电供给用户使用[6]。
在阳光充足的情况下,正午前后共8h的太阳能辐射能量约为1000W/m2。考虑到大气污染以及实际光照条件等因素,实际可吸收的太阳能能量为900W/m2,每户太阳能集热器换热面积为20m2,集热器热效率为50%,供给用户时管道热损10%,每天实际可利用能量为8100kJ。循环水经太阳能集热器吸热后给用户供暖、制冷和提供日常热水。
4 结论
通过对分布式供能系统应用分析,进行生态新农村生物质能与太阳能互补利用系统研究,得出以下结论:
1)分布式供能系统是大电网有益的补充,而生态村分布式可再生能源供能系统,可以明显改善生态环境,实现低碳供能。
2)文中提出的分布式供能系统充分利用农村的生物质及太阳能,也可扩展利用风能和地热能资源,实现多能源互补利用。
摘要：针对广大农村沼气和太阳能利用率低的问题,提出了一种生物质能与太阳能互补综合利用的生态村分布式供能系统。该系统将太阳能光伏发电、太阳能光热转换、生物质气化与常规燃气发电整合,实现生物质能与太阳能的供电、供暖、制冷、供燃气和供热水五联产,可有效缓解新农村含碳能源利用带来的环境和安全性问题,有效解决生物质利用效率低和太阳能利用不稳定等技术瓶颈问题。以唐山市沙河驿镇唐庄子村为例,优化生态村分布式供能系统方案,其研究结果可为生态村的建设提供技术支撑。
关键词：生态新农村,生物质能,太阳能,分布式供能,技术集成
参考文献
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[2]齐学义,季炜,董士奎.基于太阳能与生物质能综合利用的分布式能源系统探讨[J].节能技术,2007,25(4):348-350.
[3]杨勇平,徐二树.分布式能量系统[J].现代电力,2007,24(5):72-76.
[4]韩欣欣,于航.分布式供能在上海住宅小区的应用[J].能源技术,2008,29(6):374-376,380.
[5]赵斌,钟晓晖,贾楠,等.生物质能与太阳能分布式能源综合利用系统[P].中国,201010294148.2,2010-09-25.