<太阳能生物质能发电制冷供热装置> -上海宝第居安太阳能专利

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太阳能生物质能发电制冷供热装置
发明专利

 

 


【国家科技部、上海市科委、闵行区科委 创新基金申报项目】
发明专利:太阳能生物质能发电制冷供热装置,专利号:CN201010199847.9
专利权人:上海宝第新能源科技有限公司
               上海宝第居安环境工程技术有限公司

 

本项目研制的是一种太阳能、生物能复合发电、供热与非电的制冷空调,即一种太阳能生物质能发电制冷供热装置。该装置是一种CO₂近零排放的太阳能与生物质能互补,实现发电、制冷、供暖的多功能系统,采用了太阳能高温布雷顿循环与中温布雷顿循环串联,由太阳能生物质能产生的热蒸汽直接驱动中温压气发动机制冷,能够减少中间的发电环节,使热能得到高效地利用,减少二氧化碳的排放;同时中温膨胀-压缩制冷供热发动机还能提供冷量和热量,省出了制冷设备的投资和电能消耗;


 

 

在阳光不充足时并联生物质高温加热炉,能有效补充热量,使得机组能连续工作,有效减少太阳能发电受日照不足的影响;同时,采用太阳能与生物质能结合的设计,能有效地解决槽式太阳能单独热发电热效率低和生物质单独发电电站规模小的问题,为太阳能和生物质能的高效利用提供一种新方法。本太阳能生物质能发电制冷供热装置的能量转换效率高,适合普及推广使用,市场需求巨大。

    

 主要技术特点:
      1、太阳能生物质能产生的热蒸汽直接驱动压气发动机制冷,无需使用电力,减少了中间发电环节带来的热能损耗,使热能得到高效地利用,减少二氧化碳的排放。
      2、中温膨胀-压缩制冷供热发动机能提供冷量和热量,省出了制冷设备的投资和电能消耗;
      3、  生物质能辅助太阳能,可保证全天候任何天气条件下的供冷供热正常运转。


★国内外行业现状和发展趋势
      全球气候变暖对人类生存和发展提出严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不只是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中的二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。当前,很大一部分二氧化碳来自于大型的火力发电厂。火力发电主要是以煤为燃料,通过煤燃料的高位能热转变成为高温高压的水蒸汽带动汽轮机发电,其中,相当部分的冷凝热传到环境中,使得低位的热能得不到充分利用,与此同时还把大量的二氧化碳气体排放到了大气中,使得环境进一步恶化。城市供电中,有相当一部分用在建筑空调上,空调耗电量大,污染环境,对臭氧层也有破坏作用。
     

我国大部分地区的冬天供暖也主要依靠燃煤,随着城镇步伐的加快,用电量加大、供暖需求增多等问题将越来越突出。而太阳能发电目前主要是集中在太阳能光伏发电领域,太阳能光伏发电效率低.成本高;同样,风能发电也受到风力大小于限制,发电不稳定。因此,深入研究太阳能、风能和生物质能等清洁能源的有效利用,对国民经济和人类社会走向可持续发展之路,有重大的现实意义。
    

近年来,随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,尤其是《联合国气候变化框架公约》的形成和最终生效,众多国家已把开发和利用新能源视为国家战略发展的重要一步。
     

从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用,近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,并以常规能源为补充手段,实现全天候供热,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。
 

★技术的创新点、先进性
      本项目研制的是一种太阳能、生物能复合发电、供热与非电的制冷空调,即一种太阳能生物质能发电制冷供热装置,包括:太阳能吸收装置、发电装置和生物质高温加热炉及沼气发生器。


 

 


★ 技术秘密保护措施
   对于本项目的技术内容,我公司采取了多项保护措施:
   1)对核心技术,申请了自主知识产权,获得相关证书,可以有效地避免侵权
   2)公司对本项目产品的技术核心秘密,产品构造等相关技术文件都有很好的保护措施和严格的控制环节,以避免技术泄露。
   3)加强人员管理,强化项目相关人员的技术保密意识,避免泄露。

    ★ 国内外需求情况分析及市场预测
      近年来,随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,尤其是《联合国气候变化框架公约》的形成和最终生效,众多国家已把开发和利用新能源视为国家战略发展的重要一步。
太阳能与生物质能等清洁能源在国外发展十分迅速,在太阳能利用方面,美国加州政府预计在2016年兴建300兆瓦的太阳能电力系统,此外加州政府还投入了32亿美元,全面推动“百万屋顶太阳能计划”而日本政府也计划在2020年总计按照482万千瓦的太阳能发电系统。德国建筑学家设计制造成功一种向日葵式的旋转房屋,它装有如同雷达一样的红外线跟踪器,使得它能够和向日葵一样跟着太阳旋转,只要天一亮,房屋上的马达就开始启动,使房屋迎着太阳缓慢转动,是太阳能电池板始终对着太阳,这样就能够更好的吸收太阳能。
    

在生物质能利用方面,许多国家制订了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划。生物质能除了用作生产乙醇加入石油中以外,越来越多的生物质能也被用来生产电力。
总体来看,最近20多年来,大多数可再生能源技术快速发展,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010-2020年间,大多数可再生能源技术可具有市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导能源。


      从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用,近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,并以常规能源为补充手段,实现全天候供热,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。
   

 本项目研制的是一种太阳能、生物能复合发电、供热与非电的制冷空调,即一种太阳能生物质能发电制冷供热装置。该装置是一种CO₂近零排放的太阳能与生物质能互补,实现发电、制冷、供暖的多功能系统,采用了太阳能高温布雷顿循环与中温布雷顿循环串联,由太阳能生物质能产生的热蒸汽直接驱动压缩机制冷,能够减少中间的发电环节,使热能得到高效地利用,减少二氧化碳的排放;同时中温膨胀-压缩制冷供热发动机还能提供冷量和热量,省出了制冷设备的投资和电能消耗;在阳光不充足时并联生物质高温加热炉,能有效补充热量,使得机组能连续工作,有效减少太阳能发电受日照不足的影响;同时,采用太阳能与生物质能结合的设计,能有效地解决槽式太阳能单独热发电热效率低和生物质单独发电电站规模小的问题,为太阳能和生物质能的高效利用提供一种新方法。
    

因此本太阳能生物质能发电制冷供热装置的能量转换效率高,适合普及推广使用,市场需求巨大。
      目标市场定位:每年将有至少10%的市场容量,有效性较强的目标客户群,20%于5 年内有采购需求。
行业市场细分:
      受国家能源政策的推动,太阳能利用有着无比广阔的前景,国内市场客户群体庞大。经过认真分析判断,我们决定,仍将继续把工作重心放在太阳能集热应用方面。集热应用领域内的客户市场细分如下:



结合本项目,我们将在生物质能辅助太阳能制冷供热方面挖掘市场潜力。定位于城市中高温工程市场,具体客户群体有:纺织印染企业、制药企业、农产品深加工企业、大型医院、疗养院等。对于有条件使用生物质能源的客户可以使用生物质能源作为辅助,没有条件的可以考虑使用燃气辅助能源。总体技术目标:实现辅助能源下的太阳能制冷-供热-生活热水-三位一体系统。

目前,市场上与本项目完全相同的产品还没有问世,与类似的产品相比,本项有明显优势,具体技术参数对比如下: (以下略)


 

 

 

 



设计研发:上海宝第居安环境工程技术有限公司

               上海宝第新能源科技有限公司
      地址:上海市闵行区景联路439号4A220
      电话:021-54392270  
      全国服务热线:400-800-8750
      网址:www.fzzgj.com
      邮箱:podiii@163.com




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