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「 [推荐]北京四方公司浅谈规模化奶牛场新能源的开发与利用 」
→bjsfkj 发表于 2007-4-14 11:21:00
规模化奶牛场新能源的开发与利用
胡朝阳 北京四方顺通畜牧科技发展有限公司
“知识决定高度,科技xx未来”,规模化奶牛场将把资源综合利用、实现可持续发展为目标,以全新的方向、全新的思维,倡导健康、和谐理念,立体阐释可再生新能源的开发与利用。
一、我国奶牛场的发展趋势
目前国内乳业的发展速度持续健康增长,乳品产量和乳制品的消费呈上升趋势,这就意味着原料奶的需求增加,相应的规模化奶牛养殖的数量也在逐年增加。规模化养殖的同时实现了集约化和现代化,因此规模化奶牛场是一种发展趋势,是将集约化、现代化和信息化为一体的农业建筑群。
二、规模化奶牛场面临的问题
新建的奶牛场大多数位于城市的郊区,市政工程很难覆盖,因此需要有自己独立的供暖、供水系统和备用供电系统;并且随着养殖规模的加大受环境污染和能源短缺因素的制约使经营成本增加。目前,国际上对规模化奶牛场的环境问题越来越重视,奶牛场堆置大量粪尿和排放的污水,是造成地表水、地下水及土壤和大气污染的重要原因,而且矿物燃料产生的CO2 温室气体严重破坏生态平衡。此外,牛场中挤奶设备、牛奶冷却设备等需要消耗大量的电能,这就意味着要面临着能源短缺的危机。
三、规模化奶牛场新能源的开发和利用
面对生态环境的不断恶化和能源短缺的潜在危机,被称为绿色能源的生物质能、太阳能和地热能等可再生能源的开发利用,日益受到各级政府和企业的重视,而规模化奶牛场xx可以实现生物质能、地热和太阳能的综合利用。
1. 生物质能源的利用
生物质能源的利用主要指奶牛粪污厌氧发酵和沼气的综合利用,因为奶牛场有“得天独厚”的条件——牛粪和污水,只要存在足够数量的奶牛,我们就可以将奶牛排出的粪污“变费为宝”,源源不断的粪污就会产生沼气,然后沼气用来发电,转换成电能和热能供整个牛场使用,这样不仅可以减少环境的二次污染,同时又进行了很好的能源开发。
奶牛场粪污的厌氧发酵处理和沼气发电综合利用在保护环境的同时还得到了能源和肥料等副产品,使养分、能源和水在封闭的区域内得到循环利用,是世界尤其是奶业快速发展的我国解决环境污染问题和缓解能源短缺局面的极其重要的途径。
实践表明,奶牛粪污厌氧综合处理不仅可以xx环境污染、臭味、降低BOD,可以减少粪污贮存设施成本,而且沼气发电能够为奶牛场创造经济效益和生态效益。一个2000头奶牛的牛场,理论上每天可产沼气3000m3,发电4500度(计算依据:牛粪量每天30kg/头,粪便等有机物的干物质一般为每千公斤可产沼气250m3,鲜牛粪量干物质占20%,1m3沼气以发电1.5度)。
2. 浅层地热能的应用
着重介绍浅层地热能应用的典范——中央液态冷热源环境系统,此系统是以液体为介质,以在国际上独创的浅层地热采集技术为核心,与成熟的热泵技术和暖通空调技术相匹配,为奶牛场建筑物(主要是办公生活区和挤奶厅)冬季供暖(20℃)、夏季制冷(24-26℃)、提供日常生活热水和挤奶厅冲洗热水(50-60℃)的三联供环境系统;在节能环保效率方面具有突出的优势,每输入1KW的电功率便可以获得4KW以上的热(冷)功率,对建设生态环保型牛场和牛场资源综合利用有着重要意义。
中央液态冷热源环境系统可以利用沼气发出的电带动驱动设备运转,它由三个独立循环系统组成:能量采集、能量提升和能量释放系统。能量采集系统采用先进的核心技术—单井抽灌技术,配置潜水泵、换热器等设备;能量提升系统的主要设备是地能热泵机组。能量释放系统即末端系统采用暖通空调行业的成熟技术和设备,包括风机盘管、空调机组、暖气片、地板辐射采暖装置、生产生活热水供应成套设备等。
目前牛场的供暖和热水的获得主要靠燃煤锅炉来实现,这与我们所提倡的“绿色、生态、环保”的理念似乎不太和谐,而中央液态冷热源环境系统较燃煤锅炉、电锅炉以及燃气锅炉有着无可比拟的优势,首先它无任何气态、液态和固态污染物排放,符合国家环保的标准;其次井水就地原位回灌,所以既不消耗水,也不污染水,不会破坏地下水的正常分布,为可再生资源;并且能够实现冬季供暖、夏季制冷、提供热水的三联供。
从下表可以看出,中央液态冷热源环境系统较其他供暖方式具有明显的环保性
机组环保参数比较

系统形式 氮氧化物 二氧化硫 一氧化碳 烟尘
g/m2 g/m2 g/m2 g/m2
集中燃气锅炉房 28.8 0.14 3.92 1.44
集中燃煤供热 190.7 336 28.56 25.2
分散燃气锅炉房 37.4 0.14 4.01 1.54
中央液态冷热源系统 0 0 0 0

中央液态冷热源环境系统的主要特点:
A. 一机多用。奶牛场办公等建筑物要实现冬季采暖、夏季制冷和日常提供生活热水三项功能,如果采用传统方式,一般需要安装各自独立的供暖系统和制冷系统,有的还需再独立安装供热水系统。而如果采用中央液态冷热源环境系统,安装一套就可以了。
B. 初始投资少。安装中央液态冷热源环境系统,不必再建燃料储存场地和运输燃料的通道,不必配备特殊的消防装置,不必对配电系统做大规模的增容。
C. 运行费用几乎为零。由于能源的75%取自自然界中不花钱且四季恒温的浅层地热,取暖用电是1/4,制冷用电是分体空调的1/2;作为驱动的电能由沼气发电产生,因此在奶牛场中运行可谓是一举多得。
D. 适用范围广。此系统目前已在北京、天津、上海、河北、山东、内蒙、新疆、四川、青海、西藏等不同地区的不同地质条件下的工程中得到应用。
综合上述因素,中央液态冷热源环境系统具备了优异的xxx,使奶牛场投资者用较少的初始投资,得到较多的实惠。
3.太阳能
取之不尽,用之不竭的太阳能为打造生态环保型牛场“锦上添花”,我们可以利用太阳能制成路灯和热水器。太阳能热水器的安装可能被普遍接受,但至于太阳能灯可能会产生疑问,下面介绍一下太阳能灯的特点:
A. 就产品本身价格和首次投入费用而言,太阳能灯具比普通灯具造价要高。
B. 若按使用寿命15年把运行费用和路灯维护费用考虑进去的话,太阳能灯具在寿命周期内所发生的总费用要比普通灯具的总费用要低。且规模越大,普通灯具安装的相关费用越高,如把电力增容费用、架设电力变压器、光源的功率因数补偿耗能、电力电缆、远距离线路功率损耗及灯具开启控制系统和管理人员工资等相关费用考虑进去的话实际费用要远大于太阳能灯。
C. 运行维护费用,普通灯具明显高于太阳能灯具,而且会随着使用时间的增长而越来越高(电费、人工等)。
D. 安全稳定性,太阳能灯具免维护,{jd1}安全,不会发生触电事故且可通过改变控制方式来增强其稳定性。而普通灯具相对安全,性能较稳定,需常年维护,且存在遇洪涝灾害及阴雨天发生漏电亡人事故。同时易受停电、拉闸限电等因素影响而不能正常使用,且随着我国能源电力供应日益紧缺,这种情况今后会频繁发生且日益突出。
四、奶牛场新能源利用的前景
可再生能源是可持续发展的能源、未来的能源,谁掌握了可再生能源,谁就掌握了能源的未来。
面对中国能源的紧缺现状和环境污染的日益严重,我们相信在规模化奶牛场新能源的开发和利用对探索农业产业循环经济和实现可持续发展有着重要意义。
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