【摘要】：近年來,大中型現(xiàn)代化養(yǎng)殖場糞便隨意露天堆放現(xiàn)象明顯,嚴(yán)重污染了環(huán)境,同時養(yǎng)殖業(yè)用電量大,而傳統(tǒng)一次能源自21世紀(jì)以來出現(xiàn)了前所未有的危機(jī),除了其儲存量逐漸減少以外,使用后產(chǎn)生二氧化碳等氣體造成了溫室效應(yīng)。因此,新能源開發(fā)利用有可能成為現(xiàn)在乃至未來發(fā)展的重要引擎,利用沼氣和光伏聯(lián)合為養(yǎng)豬場發(fā)電具有非常重要的意義,具體研究內(nèi)容如下:結(jié)合黑龍江地區(qū)某一傳統(tǒng)養(yǎng)殖場,對其地理位置、光照條件、沼氣工藝等進(jìn)行了全面分析,證明應(yīng)用新能源可行性,結(jié)合光伏設(shè)計(jì)軟件PVsyst計(jì)算最佳角度、陰影面積等參數(shù);通過養(yǎng)殖場規(guī)模選擇出沼氣發(fā)電系統(tǒng)主要設(shè)備并選擇出沼氣發(fā)酵最佳工藝條件。從選材、定尺寸再到安裝連接設(shè)計(jì)一種太陽能-沼氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)包含沼氣發(fā)電子系統(tǒng)、光伏發(fā)電子系統(tǒng)、太陽能輔助沼氣發(fā)電子系統(tǒng)以及其他輔助子系統(tǒng)等利用MATLAB/Simulink搭建了包含光伏和沼氣模塊控制系統(tǒng),并對其進(jìn)行仿真分析;針對輔助增溫系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)并計(jì)算出單熱源和雙熱源能量;針對于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)分別對溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行了模塊電路設(shè)計(jì),模塊電路包含單片機(jī)、采集與處理、LED顯示、傳感器等。最終計(jì)算出發(fā)電量,得出仿真結(jié)果。根據(jù)模擬出的發(fā)電量對整個系統(tǒng)進(jìn)行效益評估,提出年運(yùn)行費(fèi)用、年收入等指標(biāo),應(yīng)用計(jì)算公式對設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真結(jié)果得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)證結(jié)果表明太陽能-沼氣聯(lián)合發(fā)電相對于傳統(tǒng)的發(fā)電模式具有顯著地節(jié)能減排優(yōu)勢。
【圖文】：

究成果1970 年開始涉獵光伏領(lǐng)域，起步階段由于缺乏技術(shù)和理論的支過程中遇到的很大的困難，好在受到了政府和國家的大力支速并取得了矚目的成績。總體來說剛剛起步比較緩慢，隨后2007 年以前是光伏發(fā)電發(fā)展的初期，例如 2007 年國家實(shí)施決了 700 多個鄉(xiāng)村通電問題。從 2007 年到 2010 年是產(chǎn)業(yè)化品化并迅速走向市場，其中“金太陽工程”和“光伏建筑一2011 年到 2014 年為規(guī)�；�(wěn)定發(fā)展的階段，《關(guān)于光伏電站結(jié)束，并網(wǎng)階段的來臨，此時我國的光伏技術(shù)已經(jīng)基本成熟。2迅速，到 2016 年底我國光伏市場規(guī)模占全球安裝總量的比38GB，安裝總量 7.2GB，位列全國第三。“十三五”規(guī)劃綱要的風(fēng)向標(biāo)指向新能源，風(fēng)能、光伏消費(fèi)量要翻倍增長，新能也不斷完善[5]。2030 年規(guī)模以上增加值同比增長 12.4%，西能源將占據(jù)半壁江山�？傮w情況如下圖 1-1 所示。

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文及南方建立的“豬-沼氣-農(nóng)田-用戶”節(jié)能環(huán)保模式，北方建立業(yè)模式。經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，沼氣的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)基本成熟沼氣養(yǎng)殖戶達(dá) 1300 萬戶，已在建的養(yǎng)殖沼氣工程約 501 萬多處，定比例，此比例還在逐年增加。截至 2009 年，，年均沼氣產(chǎn)量約 戶增加到 1.43 萬，容量達(dá) 304 萬立方米，年均處置 7892 萬噸廢和尿液，通過沼氣工程環(huán)境得到了很大的改善[49]。沼氣的年發(fā)電到了很大的擴(kuò)大，具體情況如下圖 1-2 所示。研究表明，任何地水、糞便、垃圾等廢棄物進(jìn)行沼氣發(fā)電，大部分農(nóng)村地區(qū)都能做發(fā)電裝置，每千瓦時只需要 400 元，建造時間短、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用境影響小，相比于核能和潮汐能更能貼近與人們的生產(chǎn)生活。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2663012