CN113249190A - 应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农村建设领域，目的是提供应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，沼气发电系统包括有沼气池、化粪池、沼气聚积袋，所述沼气池上还依次设置有入料口和杀菌通道，所述沼气池与所述化粪池连通，所述沼气池与所述化粪池共用沼气聚积袋，LNG储存气化装置向汽车供LNG气、CNG气瓶供气装置向汽车供CNG气，所述LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和所述沼气聚积袋均与所述混气汇管连接，所述混气汇管用于向农村用户供气，综合超市通过通信单元分别获取LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和沼气发电系统的能源信息，综合超市内设置有购能平台，通过购能平台释放相应的能源供能及乡村购销货物中转。

Description

应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统
技术领域
本发明涉及农村发展领域，具体涉及应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统。
背景技术
现如今新农村的建设逐步推广，对于沼气的利用也逐步增多，沼气作为一种清洁能源，不仅可以充分利用农村废弃资源，增加有机肥料的使用率，提高肥料质量和增加肥效，而且能节省秸秆、干草等有机物的使用，有效的缓解“三料”即燃料、饲料和肥料的矛盾，不仅能产生可燃烧沼气以供每家每户燃烧所用，其沼气池产生的残渣又可以用作农作物肥料其效果更好，沼气池的使用可以减少树木砍伐和草皮的乱铲，还节省了日常燃气开支也节省了肥料开支，促进乡村循环经济链建设，对环境碳中和也产生了有力的影响。
但沼气池受限因素较多，第一，建造成本高，农村居民无法自行负担前期高额的建造成本，第二，农村用地虽多，但多处建造小型沼气池容易造成农村用地不合理，影响后期的整体改造；第三，沼气供能过于单一，受季节和发酵温度的影响，其电能转换和产量均是波动的，供能不足又会影响农村用户的正常生活，由于投资成本高，农村是无法修建稳定的天然气管道供应。
现有的沼气发电，功能单一，实用性较差，已经逐渐不能满足现代化农村的建设发展，为了实现乡村振兴的基础条件，提高农村的生活质量，相较于传统的能源一体化建设，本发明具有节约用地、减少土地占用面积、充分发挥沼气利用率，提高能源使用的安全性，有利于循环生态经济链的建设，增加生物有机肥料的使用，减少化肥的使用和环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，能够利用农村现有基础设施以及本地能源，结合LNG能源和CNG能源的综合利用，整体改善农村的生物质资源利用不充分和能源供应成本高的问题。
通过以下技术方案来实现的：应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，包括有沼气发电系统、混气汇管、LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和综合超市，
沼气发电系统包括有沼气池、化粪池、沼气聚积袋，所述沼气池上还依次设置有入料口和杀菌通道，所述沼气池与所述化粪池连通，所述沼气池与所述化粪池共用沼气聚积袋，
所述LNG储存气化装置、所述CNG气瓶供气装置和所述沼气聚积袋均与所述混气汇管连接，所述混气汇管用于向农村用户供生活用气，
综合超市通过通信单元分别获取LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和沼气发电系统的能源信息，综合超市内设置有购能平台，通过购能平台释放相应的能源供能。
优选的，系统还包括有风电供能系统、光伏供能系统，所述风电供能系统、光伏供能系统分别通过蓄电池与农村的变电站共供电线路，共同为农村用户供电，供电线路上设置有工业用电线路和充电桩，所述充电桩用于对新能源车辆进行供电，所述充电桩上设置有供能控制装置，所述功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放充电桩电能。
优选的，所述LNG储存气化装置包括有两个输出端，第一输出端通过转接头与混气汇管连接，将LNG气化为天然气与沼气混合，第二输出端用于向LNG汽车供能，所述第二输出端上设置有功能控制装置，功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放LNG储存气化装置供能。
优选的，所述CNG气瓶供气装置包括有两个输出端，第一输出端通过转接头与混气汇管连接，对CNG气体降压后与沼气混合，将第二输出端用于向CNG汽车供能，所述第二输出端上设置有功能控制装置，功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放CNG气瓶供气装置供能。
优选的，所述化粪池上还设置有饲养中心，所述饲养中心地面的粪便回收设置，地面的最低点设置有回收槽，通过回收槽将粪便引流到化粪池中。
优选的，所述购能平台包括有新用户注册单元、管理员单元、家庭用电用气缴费单元、充电桩缴费单元、垃圾分类补贴单元和快递收发单元，
新用户注册单元：对没有账号的农村用户进行身份识别，用户注册唯一特定的账号，家庭住址相同的共用一个账号，管理员单元：用于管理综合超市和购能平台的人员使用，管理员单元显示购能平台的购电量、沼气聚积袋的余量、LNG储存气化装置的余量和CNG气瓶供气装置的余量，家庭用电用气缴费单元：为注册后的用户提供用电缴费服务，家庭用电包括供电线路对每户家庭的供电量以及混气汇管对每户家庭的供气量；
充电桩缴费单元：通过完成充电桩缴费单元对充电桩磁卡进行充钱并显示充电桩序号，用户在使用对应序号的充电桩时，通过刷卡开启充电桩对车辆供能；
垃圾分类补贴单元：以家庭为单位，按照生物原料垃圾和普通垃圾进行分类放置，沼气发电系统对垃圾进行回收并对该家庭的垃圾分类进行评分，根据评分对该家庭账号进行补贴回馈；
快递收发单元，通过LNG汽车或者CNG汽车统一接收和发送快递，通过供电平台上账户余额进行快递邮费的划扣。
优选的，所述综合超市为APP，每个农村区域的用户可自行下载至移动终端，每个农村区域均配置有一个沼气发电系统进行管理。
本发明的有益效果是：
(1)能够对充分利用农村现有的生物资源、不止是单一的沼气发电，综合散落在农村边缘的资源进行集中供给，包括县城LNG调峰加气站、CNG站、风力发电和光伏发电；
(2)针对一片的农村区域，集成大型的沼气池集中进行生物垃圾的发酵，结合化粪池和动物饲养中心补充发酵沼气，
(3)建立综合平台，能一片区域的进行物流、购电查询缴费、充电桩购电等一站式农村服务平台。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
请参照图1，应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，包括有沼气发电系统、混气汇管、LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和综合超市，
沼气发电系统包括有沼气池、化粪池、沼气聚积袋，所述沼气池上还依次设置有入料口和杀菌通道，所述沼气池与所述化粪池连通，底部设置有污泥刮片，集中底部污泥，污泥泵抽出污泥转运至水果基地，粪水泵管道抽送去蔬菜基地，所述沼气池与所述化粪池共用沼气聚积袋，
所述LNG储存气化装置、所述CNG气瓶供气装置和所述沼气聚积袋均与所述混气汇管连接，所述混气汇管用于向农村用户供生活用气，
综合超市通过通信单元分别获取LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和沼气发电系统的能源信息，综合超市内设置有购能平台，通过购能平台释放相应的能源供能。
值得说明的是，农村每年都有大量的庄稼作物的秸秆，由于体积庞大，只能依赖焚烧，但焚烧后产生的有害气体和物质会一直留存在大气中，影响农村的生态环境，因此建立沼气发电系统是因地制宜的农村最佳利用方式。
值得说明的是，系统还包括有风电供能系统、光伏供能系统，所述风电供能系统、光伏供能系统分别通过蓄电池与农村的变电站共供电线路，共同为农村用户供电，供电线路上设置有充电桩，所述充电桩用于对新能源车辆进行供电，所述充电桩上设置有供能控制装置，所述功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放充电桩电能。
值得说明的是，所述LNG储存气化装置包括有两个输出端，第一输出端通过转接头与混气汇管连接，将LNG气化为天然气与沼气混合，第二输出端用于向LNG汽车供能，所述第二输出端上设置有功能控制装置，功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放LNG储存气化装置供能，LNG气从县城LNG调峰加气站运来，值得说明的是，LNG调峰加气站由于建设成本高，只在县城设立，农村为了缓解沼气供应不足时的情况，通过汽车运输LNG气体进行农村的调峰供应。
值得说明的是，所述CNG气瓶供气装置包括有两个输出端，第一输出端通过转接头与混气汇管连接，对CNG气体降压后与沼气混合，将第二输出端用于向CNG汽车供能，所述第二输出端上设置有功能控制装置，功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放CNG气瓶供气装置供能，可以利用中石油、中石化、中海油小气井天然气进行CNG气源供应。
值得说明的是，所述化粪池上还设置有饲养中心，所述饲养中心地面的粪便回收设置，地面的最低点设置有回收槽，通过回收槽将粪便引流到化粪池中。
值得说明的是，饲养中心分四层，一层养猪、二层养鸡、三楼兔、四楼鸭，粪便通过回收槽进入到化粪池中，设置通风、喂食、监控等设施，根据四川这边的家禽养殖类型，特有的水鸭和旱鸭，为了节约清理饲养中心地面的成本，可以将河水抽放置顶层，用于养水鸭和鱼，定时将顶层的水放入到下层，饲养中心的回收槽可以进行翻转或倾斜，便于清洗，使得家禽能维持在一个干净的饲养环境中，化粪池中还设置有抽吸泵，将粪水抽入到附近的蔬菜种植基地，自动浇灌，用污泥泵拉运污泥去水果种植基地掩埋相应的果树，调节土壤的养分，蔬菜的种植基地种植兔、羊等动物相关的饲料，化粪池底部和沼气池底部还设置有自动刮泥片，定期刮泥至污泥泵出口，定期抽出，维持化粪池和沼气池内的空间。
值得说明的是，所述购能平台包括有新用户注册单元、管理员单元、家庭用电用气缴费单元、充电桩缴费单元、垃圾分类补贴单元和快递收发单元，
新用户注册单元：对没有账号的农村用户进行身份识别，用户注册唯一特定的账号，家庭住址相同的共用一个账号，管理员单元：用于管理综合超市和购能平台的人员使用，管理员单元显示购能平台的购电量、沼气聚积袋的余量、LNG储存气化装置的余量和CNG气瓶供气装置的余量，家庭用电用气缴费单元：为注册后的用户提供用电缴费服务，家庭用电包括供电线路对每户家庭的供电量以及混气汇管对每户家庭的供气量；
充电桩缴费单元：通过完成充电桩缴费单元对充电桩磁卡进行充钱并显示充电桩序号，用户在使用对应序号的充电桩时，通过刷卡开启充电桩对车辆供能；
垃圾分类补贴单元：以家庭为单位，按照生物原料垃圾和普通垃圾进行分类放置，沼气发电系统对垃圾进行回收并对该家庭的垃圾分类进行评分，根据评分对该家庭账号进行补贴回馈；
快递收发单元，通过LNG汽车或者CNG汽车统一接收和发送快递，通过供电平台上账户余额进行快递邮费的划扣。
值得说明的是，所述综合超市为APP，每个农村区域的用户可自行下载至移动终端，每个农村区域均配置有一个沼气发电系统进行管理。
综上所述，可以结合农村的实际情况，对农村用地进行合理的规划，建立统一的沼气发电系统，配套其他综合能源一起供电，确保用户用电的稳定性，长远发展，即能够维护农村的生态发展，又能够对农村产物进行再循环利用，综合超市能够获取农村家庭的信息，通过对这些信息的综合，急物流、购电、购物等于一体，农村用户可以在线了解与自己相关的供电信息、垃圾分类信息、农村中的新闻等，通过电气一体化装置对沼气发电系统、减少了天然气管道建设投资成本、建立购能平台进行信息采集，统一管理，有利于农村的安全环保、全民健康管理。

Claims (7)

1.应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，包括有沼气发电系统、混气汇管、LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和综合超市，
沼气发电系统包括有沼气池、化粪池、沼气聚积袋，所述沼气池上还依次设置有入料口和杀菌通道，所述沼气池与所述化粪池连通，所述沼气池与所述化粪池共用沼气聚积袋，
所述LNG储存气化装置、所述CNG气瓶供气装置和所述沼气聚积袋均与所述混气汇管连接，所述混气汇管用于向农村用户供生活用气，
综合超市通过通信单元分别获取LNG储存气化装置、CNG气瓶供气装置和沼气发电系统的能源信息，综合超市内设置有购能平台，通过购能平台释放相应的能源供能。
2.根据权利要求1所述的应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，系统还包括有风电供能系统、光伏供能系统，所述风电供能系统、光伏供能系统分别通过蓄电池与农村的变电站共供电线路，共同为农村用户供电，供电线路上设置有工业用电线路和充电桩，所述充电桩用于对新能源车辆进行供电，所述充电桩上设置有供能控制装置，所述功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放充电桩电能。
3.根据权利要求1所述的应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，所述LNG储存气化装置包括有两个输出端，第一输出端通过转接头与混气汇管连接，将LNG气化为天然气与沼气混合，第二输出端用于向LNG汽车供能，所述第二输出端上设置有功能控制装置，功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放LNG储存气化装置供能。
4.根据权利要求1所述的应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，所述CNG气瓶供气装置包括有两个输出端，第一输出端通过转接头与混气汇管连接，对CNG气体降压后与沼气混合，将第二输出端用于向CNG汽车供能，所述第二输出端上设置有功能控制装置，功能控制装置与综合超市通信连接，用户完成购电交易后驱动所述功能控制装置释放CNG气瓶供气装置供能。
5.根据权利要求1所述的应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，所述化粪池上还设置有饲养中心，所述饲养中心地面的粪便回收设置，地面的最低点设置有回收槽，通过回收槽将粪便引流到化粪池中。
6.根据权利要求2所述的应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，所述购能平台包括有新用户注册单元、管理员单元、家庭用电用气缴费单元、充电桩缴费单元、垃圾分类补贴单元和快递收发单元，
新用户注册单元：对没有账号的农村用户进行身份识别，用户注册唯一特定的账号，家庭住址相同的共用一个账号，
管理员单元：用于管理综合超市和购能平台的人员使用，管理员单元显示购能平台的购电量、沼气聚积袋的余量、LNG储存气化装置的余量和CNG气瓶供气装置的余量，
家庭用电用气缴费单元：为注册后的用户提供用电缴费服务，家庭用电包括供电线路对每户家庭的供电量以及混气汇管对每户家庭的供气量；
充电桩缴费单元：通过完成充电桩缴费单元对充电桩磁卡进行充钱并显示充电桩序号，用户在使用对应序号的充电桩时，通过刷卡开启充电桩对车辆供能；
垃圾分类补贴单元：以家庭为单位，按照生物原料垃圾和普通垃圾进行分类放置，沼气发电系统对垃圾进行回收并对该家庭的垃圾分类进行评分，根据评分对该家庭账号进行补贴回馈；
快递收发单元，通过LNG汽车或者CNG汽车统一接收和发送快递，通过供电平台上账户余额进行快递邮费的划扣。
7.根据权利要求1所述的应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应系统，其特征在于，所述综合超市为手机终端的APP，每个农村区域的用户可自行下载至移动终端，每个农村区域均配置有一个沼气发电系统进行管理。
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