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能源模块——总览

能源模块总览

能源来源

  本世界的能源供给以太阳能转化成的生物质能为主,通过大范围大面积的微藻培养将太阳能以淀粉的形式固定,再利用淀粉为碳源,加工食物并生产氢气和生物柴油作为能源。

     初步设计最大能耗每人每年15000kWh。根据相关专利,我们培养的光合微藻淀粉产率可达0.25~0.31g/L/d,而产油产氢微藻,在4.0g/L碳源条件下产能达到18.945kJ/L,由此计算每人需要微藻培养基型能源模块体积约为150m3。

        考虑到此能源模块作为农业生产方式的高效性(人均口粮所需体积约为1m3)以及选址地的特殊条件,较高的能源模块空间效率可以被接受。

        微藻产生的氢气优先通入燃料电池转化为电能使用;生物柴油则主要作为能源储备。

 

能源使用

        能源需求主要包括农业/能源模块、轻工业生产、以及居民生活活动消耗。在总能耗中,有相当大一部分难以被估计。

   能够估计的能耗包括:

        小规模植物工厂的生产蔬菜水果光照需求。将生产1kg生菜能耗10kWh作为代表值,根据膳食指南每人每天需约300g蔬菜,人均年能耗约1000kWh

        纺织业生产一件衣服约耗电30kWh,人均年能耗不超过200kWh。

          居民生活用电按2022年国家能源局统计数据,人均年能耗约947kWh

        世界设计中采用的未实际投入生产的技术和创新设计使得多方面的能耗难以估计。不妨对实际总体能耗进行估计:按2022年国家能源局统计数据,总人均年能耗约6122kWh由此计算,实际能耗水平大概率不会超过实际能耗水平的50%。

        能耗优先级从高到低依次为农业——生活保障——交通运输——应急措施——非食品工业

2023-11-19 20:26:59
藻八人上人