能量需求

我们以武汉市2017年的用电数据作参考，结合我们世界的需求，给予合理的估算如下：

能量供给

1.太阳能：

重庆地区年平均接受太阳辐射能1200kw.h/m²；太阳能电池转换效率最高可达38%，这里取30%；将太阳能板、太阳能薄膜铺设在房顶和可利用的建筑表面以及地表，预设2000m^2；发电量约72Wkw.h每年。除了用于发电，还用于取暖、制冷以及洗浴等生活需求。

2.生物质能之沼气

牛粪每千克产气0.38m3,猪粪每千克产气0.51m3,秸秆每千克产气0.52m3。

200头猪平均日产湿粪6kg，含水90%左右，干粪共120kg，产气61.2m3；

100头牛平均日产20kg，含水85%左右，干粪共300kg，产气114m3；

粪便和秸秆比例接近一比一时产气效率高，，投入420kg秸秆（三个月），产气218.4m3；发酵浓度6%到12%适宜，取8%，则池容积约10000m3；

产气共393.6m3，每立方沼气理论热值23～27MJ，发电约1.25kW·h，若用于发电可补偿492kw.h/d，太阳能充足时沼气用于燃烧和化工。

居住区再建一个小沼气池处理生活废料、排泄物，为居民提供燃料。

3.生物质能之乙醇

每吨干小麦、水稻秸秆约能制取200升乙醇，一亩地大约产0.35吨干秸秆，30亩地21吨秸秆，4200升乙醇。

每吨玉米秸秆能制取100升乙醇，一亩地大约产4吨秸秆，60亩地240吨，24000升乙醇。以玉米秸秆为例，示意图如下：

4.水能

在主江流中分出一条支流，建立混合式抽水蓄能电站，天然径流发电40Wkw·h，每天1111kw·h；

蓄能方面：按70%转化率，存入19.6Wkw·h，可蓄能13.8Wkw·h。

巫峡水资源极其丰富，但出于保护生态的需要，因此以太阳能为主，不以水能为主能源。

以潘家口抽水蓄能电站为模板，该电站天然径流发电3.56亿千瓦时，储能2.08亿千瓦时，上水库坝高230米，长1039米，宽90米，体积按发电量等比缩小，约2.2W立方米；下水库坝高140米，长1098米，宽80米，等比缩小1.2W立方米。厂房长128米宽26.2米，高31.7米，体积缩小十倍1w立方米。共计4.4w立方米。

5.风能

我们在可以利用的空间内放入多个如下的风力发电机，风力发电量非常不稳定，其发电量平时不利用，而是存入蓄能电站，作为备用电能（不计入供能总量）。

1）Altaeros BAT漂浮风轮机

2）树状风力发电机组

3）无叶片风机

4）风筝风轮机

能源供给总量

理想发电总量：太阳能（72）+沼气（1.25）+水能（40）=113.25（万kw.h/年），及风能储备。

燃料：24000升乙醇、沼气等。

能量储存

每天发电剩余量储存入混合式抽水蓄能电站。太阳能、水能充足时，剩余电能通过抽水进入水库蓄能。河流枯竭且太阳能不足时，储蓄能量足够三个月的正常运转需求。