行业领域

新能源及节能技术,新能源产业,电力、热力、燃气及水生产和供应业,新能源

需求背景

为实现全球能源转型和减少碳排放目标，在离网地区，综合能源系统(Integrated EnergySystem,IES)已发展成为一种对环境有益的可靠能源供给方式。在偏远地区和农村的居民家庭，光伏发电系统和储能结合的系统已经非常普遍，但光伏的能量转换效率低，发电成本高，另一方面，光伏发电是不规律的，不能确保能源供应的可靠性。同时，生物质能已经引起了学术界的广泛兴趣，将其纳入零碳综合能源系统将成为能源系统发展的主流趋势。目前对综合能源系统的研究中,风能和太阳能资源作为最常见的能源都有发电不确定性的缺点，导致风力发电和光伏发电对燃料电池和储能等备用电源的依赖，进一步导致投资成本更高昂甚至对环境造成危害。将生物质能与光伏结合，并利用生物质能的稳定性和可控性，将提高能源系统的可靠性，同时降低成本。在中国资源分布不均衡的特征下,在农村地区,生物质能资源丰富,但可直接利用的能源稀缺，中国只有28.5%的农村地区有天然气用于取暖和做饭。生物质产沼气则可以通过对当地有机废物的厌氧消化反应产生，用作天然气的替代品。

需解决的主要技术难题

建立了一个生物质能和光伏发电系统相互配合供能的能源系统，生物质能的可控性可以与光伏发电的波动性相互弥补，减少对储能系统的依赖降低储能成本;对生物质产沼气模型进行精细化建模，优化电源使用效率:将用户所产有机废物作为生物质能原材料参与整个系统，同时生物资能丰富的区域，同样可以为系统提供原材料，较少运输成本消耗，形成一个经济有效的循环利用模式。

期望实现的主要技术目标

（1）厌氧消化器负载率74.65%

（2）电池储能系统负载率电锅炉负载率3.84%

（3）热泵负载率7.10%

（4）电源使用效率30.09%

处理进度