新能源

(4)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变 化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节： 一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。 另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电 量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能 送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定 性； (5)蓄电池部分由多块蓄电池组成，在系统中同时 起到能量调节和平衡负载两大作用。它将风力发 电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能 储存起来，以备供电不足时使用。
2、波浪发电装置的类形：
目前已经研究开发比较成熟的波浪发电装臵基本上有 三种类形。
（1）振荡水柱型：
振荡水柱型是利用一个容积固定的、与海水相通的容器 装臵，通过波浪产生的水面位臵变化引起容器内的空气 容积发生变化，压缩容器内的空气（中间介质），用压 缩空气驱动叶轮，带动发电装臵发电；中科院广州能源 研究所在广东讪尾建成的100KW波浪发电站（固定岸 式），日本海明发电船（浮式）以及航标灯式波力装臵 都是属于这种类型。
(1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机 械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再 通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供 电； (2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应 将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆 变器将直流电转换为交流电对负载进行供电； (3)逆变系统由几台逆变器组成，把蓄电池中的 直流电变成标准的220v交流电，保证交流电负 载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能， 可改善风光系统根据风力和太阳辐 射变化情况，可以在以下三种模式下 运行：
1、风力发电机组单独向负载供电； 2、光伏发电系统单独向负载供电； 3、风力发电机组和光伏发电系统联 合向负载供电。
风光互补发电系统结构图
风光互补发电系统实物图
（二）地热发电——闪蒸地热发电 工作原理：
将地热井口来的地热水，先送到闪蒸器中进行 降压闪蒸（或称扩容）使其产生部分蒸汽，再 引到常规汽轮机做功发电。汽轮机排出的蒸汽 在混合式凝汽器内冷凝成水。送往冷却塔。分 离器中剩下的含盐水排入环境或打入地下，或 引入作为第二级低压闪蒸分离器中，分离出低 压蒸汽引入汽轮机的中部某一级膨胀做功。用 这种方法产生蒸汽来发电就叫做闪蒸法地热发 电。它又可以分为单级闪蒸法、两级闪蒸 法和全流法等。
采用闪蒸法的地热电站，热水温度低于 100℃时，全热力系统处于负压状态。 这种电站，设备简单，易于制造，可以采用 混合式热交换器。 缺点是，设备尺寸大，容易腐蚀结垢，热效 率较低。由于是直接以地下热水蒸汽为工质， 因而对于地下热水的温度、矿化度以及不凝 气体含量等有较高的要求。
两级闪蒸发电系统
该系统具备冬季供热和夏季制冷的双重功效，设备的 运行效率高，合理有效地利用太阳能与地热能， 可以实现能源的综合利用，最大限度地节约能源。
太阳能地热能喷射联合工作系统的性能在很大程度上取 决于制冷工质的选择。水作为制冷剂虽然无污染、蒸发 潜热大、廉价并易于获得，但由于其沸点较高，对热源 温度的要求较高，超出了一般余热及太阳能平板集热器 的所能达到的工作温度范围；此外采用水作为工质也无 法适应机械压缩机的要求。这两方面的原因限制了水在 喷射式制冷系统中的使用。 低沸点的氟利昂则更适合于这种循环，如常用的制冷 剂CFC11、CFC114b等，但由于使用中带来的臭氧层破 坏和温室效应等问题，这些物质不能继续使用；经过 分析比较，所设计的太阳能喷射制冷系统采用了HCFC 作为制冷剂（CH3Cl2F），其对臭氧层的破坏系数近乎 为零，对气候变暖的影响相对较小。
（2）机械型：
机械型是利用波浪的运动推动装臵的活动部分——鸭体、 筏体、浮子等，活动部分压缩（驱动）油、水等中间 介质，通过中间介质推动转换发电装臵发电。
（3）水流型：
水流型是利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位 差（水头），利用水头直接驱动水轮发电机组发电。
各类发电装臵的优缺点：
这些波浪发电装臵各有优缺点，但有一个共同的问题 是波浪能转换成电能的中间环节多，效率低，电力 输出波动性大，这也是影响波浪发电大规模开发利 用的主要原因之一。
秸秆沼气示范工程建设工艺流程框图
厌氧消化器（俗称沼气池）
是沼气生产的核心装备。微生物的繁殖、有机物的分解转 化、沼气的生成都是在厌氧消化器里进行。因此消化器的 结构与内部设施的配臵是沼气工程设计与建造的重点。
厌氧消化器类型
类型
常规型 污泥滞留型 附着膜型
滞留期特征
MRT = SRT = HRT MRT和SRT > HRT
波浪发电方案样机
波浪发电
波浪发电实物图
（一）太阳能制冷——太阳能吸收式空调
工作原理：
太阳能吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量 的装臵，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。再利用吸 收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入 吸收器并被吸收剂强烈吸收，吸收过程中放出的热量 被冷却水带走，形成的浓溶液由泵送入发生器中被热 源加热后蒸发产生高压蒸汽进入冷凝器冷却，而稀溶 液减压回流到吸收器完成一个循环。它相当于用吸收 器和发生器代替压缩机，消耗的是热能。热源可以利 用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。
1、建三个电站——可以选择太阳能发电、风能 发电、地热能发电、波浪能发电等。 2、建两个冷库——可以选择太阳能制冷、地热 能制冷系统。 3、居民集体供燃气系统——可以选择生物质制 取沼气或水煤气。 4、居民使用冷热水的供水系统——冷水可以选 择太阳能海水淡化，热水可选择地热供水。 5、污水、垃圾净化系统——可以将污水、垃圾 制成沼气加以利用。

该岛资源比较丰富，有很多可供利用的资源。 经过分析： 电站——风光互补发电、地热能发电、波浪能发电 冷库——太阳能制冷、太阳能地热能喷射制冷 供燃气系统——以秸秆和畜禽粪便为原料的沼气工程 或热、电、肥联产型工艺 冷热水的供水系统——太阳能海水淡化、太阳能采暖制冷-热水三联供系统 污水和垃圾净化系统——将污水制成沼气，垃圾的热 解或垃圾衍生固体燃料 生态农场
太阳能地热能喷射联合工作系统示意
喷射制冷系统示意
沼气工程以厌氧发酵为主体，以农作物秸秆辅以畜
禽粪便为主要原料，在有效解决农作物秸秆及畜禽粪 便等农业有机废弃物污染及资源浪费的同时，为周边 农户提供了沼气这一清洁可再生能源和有机肥料， 实现了集中供气，提高了人们生活水平，改善了生态 环境。 秸秆粉碎后与猪粪按7：3的比例搅拌混合，进入厌氧 发酵池。该系统设计一个发酵过程监控系统，主要对 发酵池中发酵物的温度和pH 值进行检测与控制。沼液 沼渣通过分离筛分离，沼渣用于生产有机肥，沼液采 用水泵送回发酵池，作为发酵接种物。
消化器举例
常规消化器、连续 搅拌罐、塞流式 厌氧接触、UASB、 USR、折流式IC
MRT > SRT > HRT 厌氧滤器、流化床、 膨胀床
这里采用辅热集箱式沼气发酵池
温度是影响沼气厌氧发酵的重要因素，试验表明， 中温条件下产甲烷菌生长代谢旺盛，活性高，产 气效果好。因此，为保证沼气工程的中温、恒温 运行，同时避免化石能源的使用及所产沼气的消 耗，该工程采用太阳能温室与太阳能集中供热系 统相结合的方式，充分利用太阳能，一方面将沼 气工程主体建设在太阳能温室内，另一方面采用 太阳能集中供热方式加热发酵料液，保证工程的 高效运行。 另外, 太阳能集热系统除满足冬季加热沼气工程 发酵料液外, 大部分时间还可保证场区内沐浴和 适当的热水供应。
以溴化锂吸收式制冷机为例：
在制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受 到热媒水加热后，溶液中的水不断汽化；水蒸气进入 冷凝器，被冷却水降温后凝结；随着水的不断汽化， 发生器内的溶液浓度不断升高，进入吸收器；当冷凝 器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化， 并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从 而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进 入吸收器，被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收，溶液浓 度逐步降低，由溶液泵送回发生器，完成整个循环。
注意事项：
为了克服太阳能的时间性所导致空调白天和 夜里工作状况不能一致的缺陷，在系统设计 时，应设计一个合理的蓄能装臵，以便 把白天产生的能量部分蓄存起来，供晚上或 阴雨天使用，真正实现全天候制冷，以达到 与常规空调一样的效果。
太阳能空调实物图
（二）太阳能地热能喷射制冷系统
由太阳能驱动喷射制冷系统实施夏季空调，利用地源 井较低的温度将冷负荷经由冷却水带入地源井内储存， 取代了传统空调系统的冷却塔，不仅可提高冷却效 果，同时可将热量储存于地下，消除了热污染；到冬 季将储存的热量再由地源热泵系统送入室内实施采暖。
缺点：
•需要有大量土地。 例如：处理万头猪场的沼液至少 需要1000亩土地消纳，应用受到限制；
•雨季以及非用肥季节还须考虑沼液的其它出路；
•系统比较复杂，运行管理要求较高。
应用条件：
•远离城市，土地宽广，有足够农田消纳粪污或沼液 的地区，特别适应种植常年需施肥的农作物，如蔬菜、 经济类作物等。 •适合养殖场规模大或工业沼气，产气量多，发电上 网的项目。
新能源
课程设计
第一部分：
总体规划
一、能源分析 二、目的分析 三、具体规划措施


1、这是座东南沿海小岛——有潮汐能、波浪能、海流 能、温差能，由于地形限制潮汐能不能应用。 2、年日照数2500小时——属于资源较丰富地区，可 以利用。 3、风能密度大于200W/m2——属于风能丰富地区， 可以利用。 4、地下水水温为80℃——属于中低温度，可以用来 发电、供暖、家庭用热水、工业干燥等。 5、该岛盛产甘蔗，有甘蔗加工厂一个，还有两个大 型养鸡、猪场——可以为沼气池的建立提供秸秆，并 建立生态农场。
吸收式制冷： 利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来 进行的。这两种物质在同一压强下有不同的 沸点，其中高沸点的组分称为吸收剂，低沸 点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂——制 冷剂组合有两种：一种是溴化锂——水，通 常适用于大型中央空调；另一种是水——氨， 通常适用于小型空调。 吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸 发器和吸收器组成。