[发明专利]充分利用风、光、气能源的生态农业系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种绿色能源生态农业系统。

背景技术

石油气，一般指天然气、油田气和炼厂气。液化石油气，是指常温下加压而液化的石油气。液化石油气来自于炼厂气、湿性天然气或石油伴生气。液化石油气是一种绿色能源。由于使用过程几乎不含有不可燃烧成分，无粉尘灰渣，因此也非常适合做汽车燃料。

沼气是生态文明建设的重要一环。据统计，我国投资350亿元的沼气工程由于发电并网难题，正处于难以发展的尴尬境地。除了沼气，风能、太阳能、水能也有“并网难题”。因此，急需“依法治国”，按《可再生能源法》落实“全额保障性收购制度”。新常态下，中国的资金充裕。利用风光沼并网发电，既能带动农民增收，又可大幅提高绿色化程度。因此，应将过去的“招商引资”升级为“招商引绿”，大力引进国内外石油气和沼气方面的绿色技术和装备。

风光水泵和温室，亦称风能、光伏水泵或温室。近年来它愈来愈被人们确认是当今世界上风能和太阳能丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水和农业发展手段。早在1980年，北京建成由德国提供，功率为3千瓦的风能、太阳能热动力混合式水泵一台。2010年，我国山东、河北、江苏、青海、宁夏、海南等开展了光伏温室的应用，其中部分已实现了与当地电网的并网发电。

最近，中央提出，协同推进新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化和绿色化。大幅提高经济绿色化程度，深入开展生态文明先行示范区建设，形成可复制可推广的有效经验。在陕甘宁革命老区脱贫致富座谈会上，陕西志丹县委书记杨东平谈到利用特色资源发展农副产品的情况；甘肃华池县委书记赵昌军谈到加快基础设施建设的一些困难。总书记一针见血指出了生态环境整体脆弱是其发展的明显制约。强调，推动陕甘宁革命老区发展，必须结合自然条件和资源分布，科学谋划、合理规划，在发展中要坚决守住生态红线，让天高云淡、草木成荫、牛羊成群始终成为黄土高原的特色风景。

据报道，由于运行成本高，宁夏沼气越运转越赔本。数据显示，宁夏自治区100余家生产沼气的企业中，98％以上处于亏损经营状态。吴忠市利通区五里坡生态移民安置区集中供气站覆盖周边用气农户1680户，按照一立方米沼气1.4元计算，企业每天卖沼气的收入仅几百元，仅靠供气收入明显入不敷出，甚至持续亏损。中卫东宁沃华有机肥制造公司以及宁夏汇达能源环境工程公司董事长何仲存说，将沼渣沼液科学配比，生成优质生态肥，才能保证企业有所盈利。

宁夏沼能生物环保工程公司有一个特大型沼气项目正在推进之中，该项目建成后惠及农户近1000户，可以保证黄河金岸通伏小区587户和周边5个村400多户的农户长年供气。董事长张海洋介绍说，目前公司已与周边农户达成初步协议，约定沼气工程投用后，农户可用秸秆来换气。他建议，应将沼气高度提纯，使其能够接入市政燃气管网、供应(汽车)加气站，并网发电及热电联产。“只有达到这样的目标，企业才真正‘有利可图’”。目前，中卫东宁沃华公司已开始尝试转型升级，计划投资700万元将沼气转化为生物天然气，直接并入天然气管网入户，并与中卫市深中天然气公司达成了初步协议。

然而，提纯后得到的生物天然气，成本会增加到2元/方以上。宁夏风能、太阳能丰富，如在发展沼气同时，利用风能或光伏，大部分的风电以0.5元/(kw·h)、光伏以0.9元/(kw·h)发电并网，沼气企业至少可做到有盈余不亏本。一般在天然气管道中添加5％以下的氢气在使用和安全方面没有任何问题。利用风能或太阳能的“垃圾电”制氢，氢气成本可做到2元/方以下。按添加2％的氢气+10％未提纯的沼气(按照一立方米1.4元)计算，这一直接并入到天然气管网的“沼气混氢气”成本在2元/方以下。其还可以为风能和光伏“调峰”，这样，利用风能、太阳能可大幅降低沼气成本，实现“双赢”。

沼气发电系统中最关键的是“发电机组”。目前德国发电机组与“并网装置”大都已一体化。而中国由于沼气发电大多是“自发自用”，“发电机组”与“并网装置”是两个系统。比如德国采用集进气单元,发电机组,控制和配电柜为一体的热电集装箱。该系统具有如下优点:1.结构紧凑，占地小；2.设计成本低，用户无需考虑系统匹配问题；3.集装箱密封性好，噪音低，不影响周围生活环境；4.震动小，基座简单；5.便于运输，安装，调试，建设周期短；6.自动化程度高。紧急情况下自动停机。正常运行时可远距离数据监测和控制，无需值班人员；7.可靠性高，维修保养时间长；8.运行成本低，使用寿命长；9.可根据需要整体移动，增加，减小了投资成本。