能源模块2——细节设计
能量密度:
1. 太阳能(年平均)
水平方向总辐射照度:1574 kWh/m2
水平方向漫射辐照度: 710kWh/m2
直接法向辐照度: 1526 kWh/m2
2. 风能
能量密度:150~400W/m2
3. 风能
能量密度:150~400W/m2
空间分布:
1.太阳能
达坂城处于新疆地区,海报较高,大气稀薄,太阳辐射较强。
降水较少,云量较少,大气透明度高,太阳能较强。
2. 风能
达坂城县西北部地区风速较小,年平均风速为3.8~4.2 m/s;东南部地区受到地形影响,山脉和峡谷对风能收集和传输产生一定的阻力,但年平均风速也有4.2 m/s以上,具有可观的风能资源。
3. 生物质能
将小麦、水稻等种植物的秸秆,以及牛、猪等牲口和人产生的粪便、生活垃圾等收集起来,产生沼气、乙醇等燃烧能源,同时将在建筑物墙壁上种植的小球藻、螺旋藻、盐藻等微藻收集起来,制备生物柴油。
时间分布:
1. 太阳能
太阳能主要受到季节、日照时数、天气条件的影响。
季节:夏季白昼较长,太阳高度角较高,太阳能辐射相对较强;而冬季白昼较短,太阳高度角较低,太阳能辐射相对较弱。
日照时数:年日照时间达3065小时左右。夏季时日照时数相对较长,达14-16小时,有利于太阳能的积累和利用;而冬季时日照时数相对较短,大约9小时,太阳能的积累和利用相对减少。
天气条件:晴天时太阳能辐射充足,利于太阳能的吸收和利用;而多云或阴雨天气则会减少太阳能的辐射,影响太阳能的积累和利用。
2. 风能
冬季(12月-2月):风能密度为240W/m²-360W/m²,平均风速为5.8-6.8m/s,最大风速可达到20m/s左右。
春季(3月-5月):风能密度为90W/m²-150W/m²,平均风速为3.5-4.8m/s,最大风速约12m/s。
夏季(6月-8月):风能密度为80W/m²-105W/m²,平均风速为3.1-4.1m/s,最大风速可达到9m/s左右。
秋季(9月-11月):风能密度为240W/m²-320W/m²,平均风速为6.2-7.4m/s,最大风速可达到25m/s左右。
3. 生物质能
沼气的制备基本不受时间的影响:大约一天1280kwh,一年467200kwh
但藻类的生长受光照和温度的影响,而种植物秸秆则受收获季节的影响。
植物秸秆一般7到8吨秸秆可以生产1吨的乙醇。
每公顷的微藻可以有高达1.5万升至8万升的年产油量。
利用方法:
1.太阳能
采用在建筑上覆盖太阳能电池板来对太阳能进行收集利用。
2. 风能
通过风力发电机进行发电
3.生物质能
沼气池发酵、藻类制备生物柴油、秸秆制备生物乙醇
转化效率:
1.太阳能
一般在15%到20%,最高利用率能到达40%
2.风能
30%~36%
3.生物质能
60%~80%