充分利用风、光、气能源的生态农业系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种绿色能源生态农业系统。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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， 农户可用秸杆来换气。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。
[0008] 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，大部分的风电以〇. 5元/(kw ·1ι)、光伏以0. 9元 Akwh)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"。
[0009] 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。
[0010] 石油气的重要来源之一石油伴生气是指溶解在原油中的天然气，是在原油的开采 过程中需要收集的资源。当然，一些石油企业不重视石油伴生气，在原油开采过程中排放大 气中了。从统计看，在石油的开采过程中，绝大部分油井将石油伴生气排放大气中，没能收 集利用，尤其是甘肃地区。因此，要综合利用石油伴生气资源，让沼气、油气和氢气基建成为 "一带一路"的重要抓手，通过"亚投行"走向世界，协同推进新型工业化、城镇化、信息化、农 业现代化和绿色化。
[0011] 2014年鄂尔多斯盆地内陕甘宁地区油田溶解气（石油伴生气）资源情况（单位： 亿立方米）
[0012]
【主权项】
1. 一种充分利用风、光、气能源的生态农业系统，其特征是：包括风能发电系统、光伏 发电系统、种植温室大棚、养殖温室大棚、水泵提水系统、气体发电机组、石油气供应系统及 利用秸杆、动物粪便生产的沼气系统，石油气供应系统及利用秸杆、动物粪便生产的沼气系 统通过气体输送管道输送给气体发电机组进行发电，气体发电机组、风能发电系统、光伏发 电系统发出的电并入电网系统，并提供给种植温室大棚、养殖温室大棚及水泵提水系统，作 为电源；种植温室大棚、养殖温室大棚产生的秸杆、动物粪便作为沼气原料。
2. 根据权利要求1所述的充分利用风、光、气能源的生态农业系统，其特征是：石油气 供应系统生产的气体作为燃气汽车的能源。
【专利摘要】本发明公开了一种充分利用风、光、气能源的生态农业系统，包括风能发电系统、光伏发电系统、种植温室大棚、养殖温室大棚、水泵提水系统、气体发电机组、石油气供应系统及利用秸秆、动物粪便的沼气系统。本发明配置合理，利用风能、光伏降低沼气成本，通过农村和油田、陕甘宁与京津冀绿色化生态文明先行示范区、秸秆利用与种养结合模式、风光沼发电并网一体化、石油气和沼气汽车，让沼气、油气和氢气基建成为“一带一路”重要抓手，协同推进新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化和绿色化，成本低，效果好。
【IPC分类】A01G9-24, A01K31-04, A01K31-00, A01G9-14, A01K1-01, A01K1-02, A01K1-00
【公开号】CN104813870
【申请号】CN201510257782
【发明人】窦观一, 窦观宇
【申请人】窦观一
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月19日