1、内容 Contents项目背景项目整体规划方案光伏温室简介及优势 1 2 3 4高新技术储备环境污染环境污染能源匮乏能源匮乏解决当前能源与环境问题的主要途径=传统能源(如煤炭、石油、天然气等)的清洁高效利用+发展新能源(如太阳能、风能、生物质能等)+循环经济背景资源匮乏与环境污染问题日益严重背景政策支持和地域优势n 中国2020年碳减排目标:单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%45%;非化石能源占一次能源消费的比重达15%左右。而阿拉善地区,乃至整个内蒙古地区,煤化工项目众多,二氧化碳排放量较高。目前,二氧化碳减排、捕获与封存技术备受关注,生物固碳技术既能固定二氧化碳,又能达到提供新型
2、能源的目的,有极为广阔的应用前景。n 国家面对能源短缺,明确提出将大力发展光伏等新能源产业,太阳能光伏产业“十二五”发展规划已将太阳能光伏生态大棚电站的模式划定为BIPV(光伏建筑一体化)示范项目,享受国家财政补贴。整体规划方案煤化工废气CO2净化光伏发电余电并网温室仪器照明、植物补充光温室智能调控微藻蔬菜沙生植物生物柴油市场光伏温室简介钢制骨架温室顶部覆太阳能光伏组件腐殖酸类肥料增强土壤肥力SAP提高土壤保水率通入煤化工废气CO2作为温室气肥发色团聚合物膜节能窗体光伏温室示意图u 工业生产区:进行纤维素热裂解制油、微藻转化制生物柴油及沙生植物初加工等。u 微藻种植区:采用封闭管式培养微藻,充
3、分利用空间,以更小的面积培养更多的微藻。u 蔬菜及沙生植物立体化种植区:地面层沙土种植沙生植物,沙土中混有一定比例的高吸水性树脂和腐殖酸,用于保水和增加肥力。在沙生植物上方空间建设立体式空间无土有机蔬菜栽培。光伏温室简介光伏温室优势发电成本低透光均匀弱光发电温度系数稳定性高工艺集成外形美观、整体性强环境适应强优势高新技术储备太阳能光伏发电光伏发电原理太阳能电池阵列直流负载交流负载交/直流逆变器充/放电控制器蓄电池组电网太阳能光伏发电系统示意图太阳能光伏发电产生的电主要用于照明、加热、智能设备和并入电网:p 照明:对棚内植物进行照明、LED补光,促进生长,或采用捕虫灯减少害虫以实现无农药栽培.p
4、 加热:温度较低时采用电加热器加热达到适宜生长温度.p 智能设备:时刻监控棚内空气和土壤的温度、湿度、光照度,及棚外温度、湿度、风速、风向、光照度等环境变化情况.按40MW装机容量计算平均年发电量万度700025年发电量亿度17.5按火电煤耗360g标煤/KWh计算按年发电周期算按25年发电周期算可节约标煤万吨2.16可节约标煤万吨54.28减排CO25.68减排CO2142.24减排SO2吨477.6减排SO2吨12000减排NOx160.8减排NOx4000减排烟尘325.6减排烟尘8000经济效益:以40MW装机容量计算,以每度电0.5元计算,每年可创造3500万元高新技术储备太阳能光伏
5、发电高新技术储备高吸水性树脂SAP应用高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,具有松散网络结构的低交联度的亲水性高分子化合物,可迅速吸收和保持大于自身质量的数百乃至数千倍水分能力。有助于提高阿拉善地区水资源的利用效率,提高土壤保水率及沙生植物成活率。高新技术储备高吸水性树脂SAP应用交联磨碎筛选打包/造粒压缩混合反应/聚合粉碎烘干丙烯酸丙烯酸工艺水工艺水50%NaOH溶解+中和循环循环N2冷凝Q预处理交联剂交联剂引发剂引发剂SAP工艺技术路线高新技术储备发色团聚合物膜节能窗技术 欧洲SOLAR GAIN研发团队根据聚合物材料吸收特定光波长的特性,成功研制出发色团聚合物薄膜材料;并采用先进的光伏
6、感应技术,对玻璃薄膜涂层实施实时动态自主激活或失活控制,相对普通玻璃窗至少可节能90%以上,将该技术应用于本项目的沙生植物育苗温室中,可有效提高能源利用率,降低温室运行成本。高新技术储备微藻培养微藻是自然界中生长迅速的一种低等植物,生产成本低,可以生长在高盐、高碱环境的水体中,可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大规模培养,也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水进行培养。本项目拟采用封闭管式光生物反应器对微藻进行培养,该反应器在单位区域的光照射面积较大,光源充足;生物质浓度较高(如果浓度过低,采收成本会大幅升高),成本大幅降低。微藻具有高效的光合作用,可充分利用工业废气中的CO2,将光能转化为脂
7、肪或淀粉等化合物的化学能,并放出O2。本项目拟建设1000亩微藻产业综合利用示范区,微藻的二氧化碳亩吸收量约为90吨/年,整个示范区CO2年处理量可达到90万吨,同时副产氧气45万吨。 CO2+H2O (CH2O)(糖类)+O2(反应条件:光能+叶绿体); 12H2O+6CO2+阳光C6H12O6(葡萄糖)+6O2+6H2O (与叶绿素产生化学作用); H2O2H+2e-+1/2O2(水的光解); NADP+ +2e-+H+NADPH(递氢); ADP+Pi(磷酸基团)+能量ATP(递能); CO2+C5化合物2C3化合物(二氧化碳的固定); 2C3化合物+4NADPHC3糖(有机物的生成或称
8、为C3的还原); C3(一部分)C5化合物(C3再生C5); C3(一部分)储能物质(如葡萄糖、蔗糖、淀粉,有的还生成脂肪); ATPADP+Pi+能量(耗能)高新技术储备微藻固碳高新技术储备微藻转化制生物柴油微藻生物柴油成套技术涵盖多个技术环节,是一个复杂的系统工程,包括微藻的筛选和培育,获得性状优良的高含油量藻种,在光生物反应器中吸收阳光、CO2等,生成微藻生物质,最后经过采收、加工,转化为微藻生物柴油。微藻的筛选和培育微藻生物质生产微藻生物质的采收微藻生物质的提取光+CO2水+营养微藻油水+营养厌氧发酵水+营养生物燃气生物柴油动物饲料其他产品微藻生物柴油开发技术流程高新技术储备微藻转化制
9、生物柴油节能温室封闭管微藻培养生物柴油提取生物柴油高新技术储备微藻转化制生物柴油本项目拟建设100亩微藻产业综合利用示范区,微藻的二氧化碳亩吸收量约为90吨/年,整个示范区CO2年处理量可达到9000吨,同时副产氧气4500吨。经济效益分析:假设CO2吸收量为75%,微藻转化率是30,微藻液化油的收率也是30,则可计算该示范区年产柴油900075%30%30%=608吨,按照目前柴油价格8000元/吨计算,年产值可达到近500万元。此外,微藻养殖用水可重复应用于沙生植物灌溉,既提高了水资源的利用效率,同时也提高了沙生植物的产量。高新技术储备纤维素热裂解制油技术温室内植物秸秆等生物质的化学组成主要为纤维素、半纤维素、木质素和提取物等。以粉碎生物质为原料,促使其在缺氧状态下瞬间传热、分解,由大分子变为小分子形成油蒸气,再通过分离、除尘、快速冷凝液化等过程,产生生物油、固体碳粉以及可燃气体等。本项目拟建设的1000亩沙生植物种植区,预计每年可收集沙柳、沙棘、甘草、文冠果等作物枝、茎、叶8000吨,蔬菜作物枝、茎、叶16000吨,采用纤维素热裂解技术生产生物柴油,剩余30%左右的残炭富含N、P、K等元素,可用于制取生物肥料