专利名称：：用风电进行风沼电一体化发电供气装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种用风电进行风沼电互补发电供气装置，可广泛应用于农村大型沼气池为农户、村落等实施集中供气，还适用于小城镇、边远山区、海岛等区域使用供电供气。属于供电供气领域。
背景技术：
：沼气技术是运用生物化学方法对禽兽粪便和工业有机废水等进行处理的技术。由于其成本低廉，处理效果好，在实践中得到了广泛的应用。但是，单纯将沼气用于集中供气和供热，覆盖范围有限，可靠性也比较低。而将沼气作为发电燃料就地发电，发电量随沼气生产量变化灵活调整，可以使沼气得到充分利用。因此，近年来，随着禽畜养殖和工业有机废水处理规模的不断扩大，沼气发电技术得到了较快的发展，成为实现废弃物减量化、无害化处理的重要技术之一。我国可用于沼气发电的资源十分丰富。据统计，目前，我国生猪存栏数量达到6.6亿头，家禽120亿只，牛1.38亿头，禽畜粪便排放量约为19亿吨。据初步推算，如果将大中型养殖场排放的粪便作为大中型沼气工程的原料，可年产30多亿立方米，我国工业有机废水排放量达到30多亿吨，可年产沼气120亿立方米。按此推算，我国目前可规模化利用的沼气资源为150亿立方米；随着禽畜粪便和工业有机废水排放量的增加，到2020年规模化利用的沼气资源可达到400亿立方米。如果考虑城市垃圾填埋和污水处理生产沼气等因素，我国沼气资源潜力将进一步增加，预计装机容量可达3000万千瓦以上。如果能将资源有效利用，将有潜在的应用价值。然而，从目前的沼气发电发展来看，我国沼气发电数量较少，装机规模小，建设规模一般较小，电网运行管理成本较高，属于典型的分布式发电，有待进一步的改进。沼气属可再生能源，发展沼气事业就是解决农村生活能源最有效和最廉价的手段。虽然发展沼气具有良好的综合效益，但也存在一定问题，最核心的问题就是发酵温度，这也是沼气沼气难以市场化普及的重要原因之一。研究发现，我国南方地下一米深处的温度为夏季25t:左右；冬季15t:左右。而沼气的最佳发酵温度为35-42t:。受地温影响，农村沼气在冬、春季，由于温度较低所产沼气较少，发酵时间长，而且不稳定，这是40年来沼气大规模推广难以实现预期效果和目的的主要瓶颈之一，并导致农村大量秸秆和生活有机垃圾、人畜粪便等无法有效处理，造成我国严重的环境污染。因此，对于沼气不能大规模推广使用的难题，若有一种"绿色"的能源能够有效提高沼气反应温度和对产气量的实时控制，从而保持长年产气的稳定性和提高清净生物质能转化效率，就可以科学地解决这一难题，这对于促进沼气发电工艺的优化、改善生态环境和解决能源短缺等问题，具有十分现实和深远的意义。另一方面，风能作为一种绿色的能源，已经越来越受到研究学者的青睐。但是由于风电的不稳定性和波动特性，风电的高效利用还存在着现阶段难以克服的技术障碍。如果风电不上网，用蓄电池存储，只能用于蒙古包、渔船等小型风机的使用，并且蓄电池价格昂3贵，使用寿命短，由此将会增加风电成本；而风电上网对风力机提出了满足电网稳频、稳压和稳相位的要求，由此大幅度增加了风力机制造成本和风电价格，使风电大规模应用受到限制。
发明内容本实用新型的目的是为绿色环保的随机性变化的风电找到了合适的负载，并扩宽了沼气资源的开发空间，可以实现沼气池的合理布局、提高沼气产率、高效合理利用沼气。提供了一种结构简单而又合理的风力发电与沼气发电联合供电的用风电进行风沼电一体化发电供气的装置。本实用新型的用风电进行风沼电一体化发电供气的装置，其结构主要包括风力发电机组、风电热泵加热器、沼气发生器、凝水器、沼气净化调控器、沼气发电机和风/沼电一体化智能控制系统，所述风力发电机组输出的风电用输电线与沼气发生器中的热泵加热器连接，沼气发生器产生的沼气经凝水器和沼气净化调控器处理后与沼气发电机的沼气输入口连接，沼气发电机产生的沼电经风/沼电一体化智能控制系统与电网连接。所述风力发电机组输出的风电也可和沼气发电机产生的沼电经风/沼电一体化智能控制系统与电网连接。本实用新型提供了一种结构简单而又合理的风力发电与沼气发电联合发电的装置，巧妙的避开风电和沼电的不足之处，既克服了风电的不稳定性和波动性大的技术难点，又为沼气的发酵提供了最佳的温度，从而保持长年产气的稳定性，大幅度提高沼气产气率，进而可以实现沼气的稳定、连续发电，使风电可与沼电机进行风沼互补发电，为小城镇、大型养殖场、动畜牧及禽类养殖场、农户和村落(或电网)提供稳定的电源，实现风沼电一体化。本实用新型提供了一种风电和沼电互补发电的装置即利用随机性变化的风能生产的风电与绿色环保的沼电互补发电种方式，使风电和沼电都能得到高效的利用。一方面将瞬时变化的风能转化为一种稳定性的能源，为风电找到了合适的负载，对促进风电事业的迅速发展奠定了坚实的基础，同时也为广大农户、村落(或电网)提供廉价的照明用电，具有巨大的经济效益和社会效益；另外一方面风电可以保持长年产沼气的的稳定性和提高清净生物质能转化效率，既可广泛实现小城镇、村落及大型养殖场的沼气灶具、沼气锅炉和沼气热水器等的日常生活用气，又可与风电互补产生稳定的电源，实现风沼电一体化理念。采用本实用新型提供的风沼互补发电装置具有以下的优点(—)大幅度提高了年产沼气的稳定性和清净生物质能转化效率；(二)大大提高了沼气的利用率，实现了沼气的多样化利用，节能降耗；(三)解决了沼气难以实现大规模推广的瓶颈，使沼气普及农村成为可能，也使沼气发电具备了大规模发展的基础条件；(四)沼气发展可以促进农业生产良性循环、改善生态环境，解决能源短缺问题等方面发挥了巨大的作用，对社会主义新农村建设具有重要的战略意义和现实意义；(五)将瞬时变化性的风能进行累计最终转化成为一种稳定性的能源，充分利用了可再生风能资源，且对环境和生态的干扰小。图1为本实用新型的风电与沼电互补发电供气的结构示意图；图2为本实用新型的风电与沼电互补发电的结构示意图；图3为本实用新型的风电与沼电互补供气的结构示意图。其中1为风能；2为风力发电机组；3为风电热泵加热器；4为沼气发生器；5为凝水器；6为沼气净化调控器；7为沼气发电机；8为风/沼电一体化智能控制系统。具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步描述如下本实用新型可选用IIKW或15KW或18.5KW或22KW或30KW或37KW或45KW或55KW等型号的沼气发电机与不小于50KW的风力发电机组进行互补发电，将随机性变化的风能转化稳定的电能，该风力发电机可购自青岛风王风力发电机有限公司，型号为FD18.0-50KW的风力发电机，其技术参数如表1所示。也可选用等于或大于50千瓦的其它型号的大功率风力发电机组。表1FD18.0-50KW风力发电机技术参数<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>用风电与沼电互补发电为小城镇、农户和村落(或电网)提供稳定的电源，可用于照明灯、电视机、电冰箱、空调等其他电器的供电，其价格远远低于现有的煤发电。本实用新型的具体实施方式如图所示，包括以下4个步骤(1)所述大功率风力发电机组2在自然风1的驱动下输出电流；(2)在风电和沼气较充足的条件下，如图l所示，将大功率风力发电机组2输出的部分风电用于沼气发生器4中热泵加热器3来稳定沼气发生器中的反应温度，从而保证沼气发生器能产生稳定的沼气；将所产生的沼气通过凝水器5除水，然后进入沼气净化调控器6，使一部风沼气直接用于大型养殖场、动畜牧及禽类养殖场和村落的日常生活用气，而另一部分沼气进入沼气发电机7产生稳定的沼电；再将产生的沼电与风力发电机组2产生的富余风电输入风/沼电一体化智能控制系统8，将有波动的风电输出为稳定的电源，可用于上网供电，此时可实现发电供气并举，称为既供电又供气的综合式电站。(3)在沼气不充足的条件下，如图2所示，将大功率风力发电机组2输出的部分风电用于沼气发生器4中热泵加热器3来稳定沼气发生器中的反应温度，从而保证沼气发生器能产生稳定的沼气；将所产生的沼气通过凝水器5除水，然后进入沼气净化调控器6;再将产生的沼气全部进入沼气发电机7产生稳定的沼电；再将产生的沼电与风力发电机组2产生的富余风电输入风/沼电一体化智能控制系统8，将有波动的风电输出为稳定的电源，用于上网供电，此时为供电的电站。(4)在风力发电不充足的条件下，如图3所示，将大功率风力发电机组2输出的电流全部用于沼气发生器4中热泵加热器3来稳定沼气发生器中的反应温度，从而保证沼气发生器能产生稳定的沼气；将所产生的沼气通过凝水器5除水，然后进入沼气净化调控器6，再将所产生的全部沼气经沼气管直接用于日常生活用气，将剩余部分沼气储存，可用于小型电站供气、锅炉和柴油机发电等，此时为供气的电站。权利要求一种用风电进行风沼电一体化发电供气的装置，其特征在于包括风力发电机组、风电热泵加热器、沼气发生器、凝水器、沼气净化调控器、沼气发电机和风/沼电一体化智能控制系统，所述风力发电机组输出的风电用输电线与沼气发生器中的热泵加热器连接，沼气发生器产生的沼气经凝水器和沼气净化调控器处理后与沼气发电机的沼气输入口或/和沼气管连接，沼气发电机产生的沼电经风/沼电一体化智能控制系统与电网连接。2.如权利要求1所述的用风电进行风沼电一体化发电供气的装置，其特征在于所述风力发电机组输出的风电和沼气发电机产生的沼电经风/沼电一体化智能控制系统与电网连接。3.如权利要求1或2所述的用风电进行风沼电一体化发电供气的方法，其特征在于所述沼气发电机选用11KW或15KW或18.5KW或22KW或30KW或37KW或45KW或55KW的沼气发电机，所述风电的风力发电机组选用不小于50KW的风力发电机组。专利摘要本实用新型的一种用风电进行风沼电一体化发电供气的装置，其结构主要包括风力发电机组、风电热泵加热器、沼气发生器、凝水器、沼气净化调控器、沼气发电机和风/沼电一体化智能控制系统，所述风力发电机组输出的风电用输电线与沼气发生器中的热泵加热器连接，沼气发生器产生的沼气经凝水器和沼气净化调控器处理后与沼气发电机的沼气输入口连接，风力发电机组输出的部分风电和沼气发电机产生的沼电经风/沼电一体化智能控制系统与电网连接。将随机性的风电与沼电进行优势互补，从而保持产气的稳定性和提高沼气产量和清净生物质能转化效率，实现了沼气的多样化、规模化利用，解决了沼气不能进行市场化普及利用的技术难题。文档编号F03D9/00GK201521366SQ20092004370公开日2010年7月7日申请日期2009年5月27日优先权日2009年5月27日发明者顾为东,顾明申请人:江苏省信息化研究中心