CN115682442A - 智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制 - Google Patents

Abstract

智慧沙漠宜生综合经济区包括至少1个国家储备林、至少1个智慧沙漠牧业综合产业基地、至少1个沙漠工商业综合基地；所述的智慧沙漠牧业综合产业基地包括牧业综合产业生产区及牛或/和羊养殖区；所述的沙漠工商业综合基地包括餐饮住宿生活区、休闲游乐园、和/或宜生太空育种基地、宜生栽培果蔬基地、综合食品厂。本发明解决了沙漠光伏、风电等绿电本地化利用问题，为在沙漠之中建设绿洲提供了可能；实现了沙漠光伏、风电等绿电更高效更有经济价值的利用；将沙漠光伏、风电转化为宜生的环境，并为该宜生环境提供所需的冷热电多种能源方式，为在该环境下发展多种形式的经济产业提供可能，从而实现可观的经济收益，实现良性可持续的治沙新模式。

Description

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制

技术领域

本发明属于沙漠治理的技术领域，特别是一种智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制。

背景技术

沙漠地区多风、云量少、日照强，如沙漠地区太阳辐射的年总辐射量为6000～6200MJ/m 2 ，比同纬度地区高10％以上，比较适合光伏和风力发电。最近在荒漠、戈壁滩、沙漠等地，逐渐成为了风光资源开发的热点。

发明专利 CN 104025974 A 公开了一种与光伏电站相结合的沙漠治理系统的技术方案，该系统包括光伏电站系统、光伏水泵系统、沙漠给水灌溉系统、防风固系统及沙漠绿化系统，虽然该技术方案提到了光伏发电与沙漠治理相结合，但对于光伏所发电的本地化经济利用并未涉及。发明专利 CN 113924900 A 公开了一种移动式农业大棚治沙方法，该发明专利公开的方法采用光伏+移动式农业大棚的模式进行沙漠治理，该发明的技术方案虽然提到了在沙场地上建设装配式农业温室大棚，棚内进行土壤改良，待已改良的区域可作为农业用地，再向沙漠深处扩建治沙场地，将装配式农业温室大棚移建至新的治沙场地，实现人进沙退，但是对于光伏所发电的本地化更经济利用也未有涉及，缺乏成体系系统化的沙漠治理策略和技术方案。

由于沙漠地区经济产业资源不够丰富，对电力及其他形式能源的需求很有限，很难完全消纳通过风光资源转化来的能源；另外，受限于就地消纳能力以及电力外送渠道限制，对于解决光伏、风电的本地化更经济利用问题目前仍缺乏好的方法和技术方案。如何实现治沙的经济效益，形成良性可持续的治沙新模式的问题，值得技术人员进行深入的研究。

发明内容

本发明专利解决的技术问题，首先是沙漠光伏和/或风电的更高效更高价值的本地化利用问题，其次是如何将沙漠光伏和/或风电转化为宜生环境，并为该宜生环境提供冷热电等多种形式能源的问题，最终是如何实现治沙的经济效益，形成良性可持续治沙新模式的问题。

本发明的技术方案如下：

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

智慧沙漠宜生综合经济区先靠近沙漠边缘建设，待其正常运行、所属土地改善适合种植后再沿着公路（12）向沙漠深处进行模式复制式发展；

智慧沙漠宜生综合经济区治理沙漠的技术路线为：第一，将风机、光伏产生的绿电（1）进行本地化利用，一部分绿电（1）用于本地供应电力，另一部分绿电（1）用于转化为热能，热能加热高温工质后被储存起来，所述被储存的高温工质，在系统中没有绿电（1）时，一部分高温工质与水进行热交换将水变为高温高压水蒸气，高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电，另一部分高温工质与水进行热交换形成热源或冷源；第二，采用电力、热源或冷源建设宜生环境；第三，在宜生环境中通过光合作用进行无土或有土经济作物种植；第四，用所种植的经济作物进行经济动物的养殖，同时经济动物的粪便排入沙漠中以改善沙漠的适合种植性；第五，通过对外提供经济作物、经济动物、肉类及其深加工食品或者其他相关商品或服务，实现治沙的经济效益，形成良性可持续的治沙新模式。

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：包括至少1个智慧沙漠绿色宜生能源环境系统，所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统包括绿电（1-1）、至少1个电储热系统（1-2）、至少1个蒸汽发电系统（1-3）、至少1个输配变电系统（1-4）、至少1个冷热源系统（1-6）、至少1个宜生能源环境装备系统（1-7）和至少1个宜生环境区（1-8）、

或/和至少1个空气制水系统（1-11）、

或/和至少1套分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）；

所述的绿电（1-1）通过电缆（1-12）进入电储热系统（1-2）；电储热系统（1-2）通过高温工质管路（1-13）与蒸汽发电系统（1-3）连接；蒸汽发电系统（1-3）通过电缆（1-12）与输配变电系统（1-4）连接；

所述的电储热系统（1-2）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；蒸汽发电系统（1-3）通过热力管路（1-14）与冷热源系统（1-6）连接；

所述的冷热源系统（1-6）通过热力管路（1-14）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；输配变电系统（1-4）通过电缆（1-12）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；宜生能源环境装备系统（1-7）通过宜生能源环境管路（1-16）与宜生环境区（1-8）连接；在没有设置空气制水系统（1-11）的情况下，所述宜生能源环境装备系统（1-7）可通过水泵抽取地下水供使用；

或/和冷热源系统（1-6）通过热力管路（1-14）与空气制水系统（1-11）连接；空气制水系统（1-11）通过水管路（1-15）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；增设空气制水系统（1-11）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的环境友好性，避免对沙漠地下水的抽取；

或/和分布式光热收集装置（1-9）通过高温工质管路（1-13）与热储热系统（1-10）连接；热储热系统（1-10）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；增设分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的能源效率，对系统的热电关联关系进行解耦。

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的运行机制如下：

绿电（1-1）是风机发电系统所发出的风电或/和光伏发电系统所发出的光伏电；绿电（1-1）通过电缆（1-12）经过输配变电系统（1-4）输往外部电网（1-5）或本地化系统自用；

电储热系统（1-2）储能过程：当外部电网（1-5）不能消纳绿电（1-1）时，绿电（1-1）通过电缆（1-12）进入电储热系统（1-2）中转化为热能储存在电储热系统（1-2）中，从而实现电储热系统（1-2）储能过程；

电储热系统（1-2）放电过程：在外部电网（1-5）处于电尖峰或电高峰时间期间，电储热系统（1-2）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入蒸汽发电系统（1-3）；在蒸汽发电系统（1-3）中，高温工质与水进行热交换将水变为高温高压水蒸气，高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电，所发出的电通过电缆经过经过输配变电系统（1-4）输往外部电网（1-5）或本地化系统自用，从而实现电储热系统（1-2）放电过程；所述的高温工质采用熔盐；

或/和太阳光热能被分布式光热收集装置（1-9）加热工质后形成高温工质，高温工质通过高温工质管路（1-13）进入热储热系统（1-10）进行储存；

热储热系统（1-10）和电储热系统（1-2）构成了储热系统；

冷源热源的产生过程：a.储存在电储热系统（1-2）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入冷热源系统（1-6）中，在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成水蒸气，水蒸气进入在冷热源系统（1-6）中的热冷变换设备（如溴化锂设备）形成冷源，或在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成热源；

b.储存在热储热系统（1-10）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入冷热源系统（1-6）中，在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成水蒸气，水蒸气进入在冷热源系统（1-6）中的热冷变换设备（如溴化锂设备）形成冷源，或在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成热源；

c.在蒸汽发电系统（1-3）中，发电后，高温高压水蒸气变为乏蒸气，乏蒸气通过热力管路（1-14）进入冷热源系统（1-6）中形成热源；

空气制水系统的工作原理：白天沙漠中的水被蒸发到空气中，到晚上随着气温的降低，空气中水蒸气的含量逐渐升高，富含水蒸气的空气在风机的作用下进入空气制水系统（1-11）；冷热源系统（1-6）中的冷源通过热力管路（1-14）进入空气制水系统（1-11）；富含水蒸气的空气在空气制水系统（1-11）中被来自冷热源系统（1-6）中的冷源大幅地降温，这样，水蒸气就从富含水蒸气的空气中被冷凝出来形成冷凝水；冷凝水通过水管路（1-15）进入宜生能源环境装备系统（1-7）；

宜生能源环境装备系统（1-7）和宜生环境区（1-8）构成了宜生能源环境系统；

宜生能源环境装备系统（1-7）包括冷热源换热设备、空气源热泵、风机、气体分离系统设备、太阳光分解系统设备、光照系统设备、声音系统设备、人工降雨系统设备、环境气氛成分调节系统设备、消防系统设备、监测系统设备和智慧控制系统等；通过宜生能源环境装备系统（1-7）中的设备实现宜生环境区（1-8）中所需要的宜生环境；

在宜生环境区（1-8）中设置各种传感器、监测仪器仪表，反馈宜生环境区（1-8）中环境信息参数到宜生能源环境装备系统（1-7）中设备的控制系统，可实现对宜生环境区（1-8）中环境的温度、湿度、气压、光照模式、声音模式、刮风模式和下雨模式的智慧控制，形成宜于植物生长、养殖动物或人类生活的环境。

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

包括至少1个智慧沙漠牧业综合产业基地；

所述的智慧沙漠牧业综合产业基地包括至少1个牧业综合产业生产区（13）和至少1个牛或/和羊养殖区（8）；牧业综合产业生产区靠近公路（12）建设；牛或/和羊养殖区（8）紧邻牧业综合产业生产区（13）建设；

所述的牛或/和羊养殖区（8）中建有至少1个智慧自动投食区（7）、至少1个光伏发电系统（9）、至少1个风力发电系统（10）、至少1个围栏（11）；

围栏（11）沿牛或/和羊养殖区（8）的边沿四周建设；风力发电系统（10）紧邻围栏（11）建设；光伏发电系统（9）散布于牛或/和羊养殖区（8）或/和牧业综合产业生产区（13）内；智慧自动投食区（7）设置在牛或/和羊养殖区（8）内便于牛或/和羊进食处；智慧自动投食区（7）通过智慧自动投食系统与宜生无土栽培牧草工厂（2）连接；智慧自动投食区（7）中的食物来自于所述的宜生无土栽培牧草工厂（2）；

在牛或/和羊养殖区（8）内种植适合生长的作物；牛或/和羊的粪便排在牛或/和羊养殖区（8）内用作改善养殖区内土壤的适种性；

牛或/和羊身上配有数字标签或/和传感器，智慧牧业管理系统对牛或/和羊各项信息参数进行收集统计分析存储，经过AI人工智能专家系统处理后对投食规则、养殖措施进行优化，对牛或/和羊进行纯绿色无污染的科学养殖。

所述的综合产业生产区（13）包括至少1个绿色宜生能源环境系统（1）、至少1个宜生无土或有土栽培牧草工厂（2）、

或/和至少1个外供牧草厂（6）、

或/和至少1个屠宰工厂（3）、冷库（4）、或/和肉类食品厂（5）；

在所述的牧业综合产业生产区（13）中，靠近公路（12）布置绿色宜生能源环境系统（1）、或/和外供牧草厂（6）、或/和屠宰工厂（3）及冷库（4）、或/和肉类食品厂（5）；靠近牛或/和羊养殖区8建设宜生无土栽培牧草工厂（2）；宜生无土栽培牧草工厂（2）通过智慧自动投食系统与智慧自动投食区（7）连接。

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

智慧沙漠宜生综合经济区包括至少1个国家储备林（14）、至少1个智慧沙漠牧业综合产业基地、至少1个沙漠工商业综合基地（20）；

所述的国家储备林（14）靠近沙漠边缘建设；智慧沙漠牧业综合产业基地临近国家储备林（14）顺着公路（12）向沙漠深处方向建设；沙漠工商业综合基地（20）紧邻智慧沙漠牧业综合产业基地和国家储备林（14）顺着公路（12）向沙漠深处方向建设；

所述的智慧沙漠牧业综合产业基地包括至少1个牧业综合产业生产区（13）和至少1个牛或/和羊养殖区（8）；

牧业综合产业生产区靠近公路（12）建设；牛或/和羊养殖区（8）紧邻牧业综合产业生产区（13）建设；

所述的沙漠工商业综合基地（20）包括至少1个餐饮住宿生活区（19）、和/或至少1个休闲游乐园（18）、和/或至少1个宜生太空育种基地（15）、和/或至少1个宜生无土栽培果蔬基地（16）、和/或至少1个综合食品厂（17）；餐饮住宿生活区（19）、和/或休闲游乐园（18）、和/或宜生太空育种基地（15）、和/或宜生无土栽培果蔬基地（16）、和/或综合食品厂（17）在沙漠工商业综合基地（20）中的规模和位置按照经济性、便利性、节约土地的原则规划建设。

本发明与现有技术相比，具有如下优点及突出性的技术效果：

解决了沙漠光伏、风电等绿电的本地化利用问题，为在沙漠之中建设绿洲提供了可能；

实现了沙漠光伏、风电等绿电的更高效更有经济价值的利用；

将沙漠光伏、风电转化为宜生的环境，并为该宜生环境提供所需的冷热电多种能源方式，为在该环境下发展多种形式的经济产业提供可能，从而实现可观的经济收益，实现良性可持续的治沙新模式。

附图说明

图1是一种智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的组成示意图；

图2是一种智慧沙漠牧业综合产业基地的组成示意图；

图3是一种智慧沙漠宜生综合经济区的组成示意图；

图中：1-1、绿电；1-2、电储热系统；1-3、蒸汽发电系统；1-4、输配变电系统；1-5、外部电网；1-6、冷热源系统；1-7、宜生能源环境装备系统；1-8、宜生环境区；1-9、分布式光热收集装置；1-10、热储热系统；1-11、空气制水系统；1-12、电缆；1-13、高温工质管路；1-14、热力管路；1-15、水管路；1-16、宜生能源环境管路；

1、宜生能源环境系统；2、宜生无土栽培牧草工厂；3、屠宰工厂；4、冷库；5、肉类食品厂；6、外供牧草厂；7、智慧自动投食区；8、牛或/和羊养殖区；9、光伏发电系统；10、风力发电系统；11、围栏；12、公路；13、沙漠牧业综合产业基地；14、国家储备林；15、宜生太空育种基地；16、宜生无土栽培果蔬基地；17、综合食品厂；18、休闲游乐园；19、餐饮住宿生活区；20、沙漠工商业综合基地。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明如下：

智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

智慧沙漠宜生综合经济区先靠近沙漠边缘建设，待其正常运行、所属土地改善适合种植后再沿着公路（12）向沙漠深处模式复制式发展；

智慧沙漠宜生综合经济区治理沙漠的技术路线为：第一，将风机、光伏产生的绿电（1-1）进行本地化利用，一部分绿电（1-1）用于本地供应电力，另一部分绿电（1-1）用于转化为热能，热能加热高温工质后被储存起来，所述被储存的高温工质，在系统中没有绿电（1-1）时，一部分高温工质与水进行热交换将水变为高温高压水蒸气，高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电，另一部分高温工质与水进行热交换形成热源或冷源；第二，采用电力、热源或冷源建设宜生环境；第三，在宜生环境中通过光合作用进行无土或有土经济作物种植；第四，用所种植的经济作物进行经济动物的养殖，同时经济动物的粪便排入沙漠中以改善沙漠的适合种植性；第五，通过对外提供经济作物、经济动物、肉类及其深加工食品或者其他相关商品或服务，实现治沙的经济效益，形成良性可持续的治沙新模式。

如图1一种智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的组成示意图所示，

所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统包括绿电（1-1）、1个电储热系统（1-2）、1个蒸汽发电系统（1-3）、1个输配变电系统（1-4）、1个冷热源系统（1-6）、1个宜生能源环境装备系统（1-7）和1个宜生环境区（1-8）、1个空气制水系统（1-11）、1套分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）；

所述的绿电（1-1）通过电缆（1-12）进入电储热系统（1-2）；电储热系统（1-2）通过高温工质管路（1-13）与蒸汽发电系统（1-3）连接；蒸汽发电系统（1-3）通过电缆（1-12）与输配变电系统（1-4）连接；

所述的电储热系统（1-2）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；蒸汽发电系统（1-3）通过热力管路（1-14）与冷热源系统（1-6）连接；

所述的冷热源系统（1-6）通过热力管路（1-14）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；输配变电系统（1-4）通过电缆（1-12）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；宜生能源环境装备系统（1-7）通过宜生能源环境管路（1-16）与宜生环境区（1-8）连接；

冷热源系统（1-6）通过热力管路（1-14）与空气制水系统（1-11）连接；空气制水系统（1-11）通过水管路（1-15）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；增设空气制水系统（1-11）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的环境友好性，避免对沙漠地下水的抽取；

分布式光热收集装置（1-9）通过高温工质管路（1-13）与热储热系统（1-10）连接；热储热系统（1-10）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；增设分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的能源效率，对系统的热电关联关系进行解耦；所述的高温工质采用熔盐。

所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的运行机制如下：

绿电（1-1）是风机发电系统所发出的风电或/和光伏发电系统所发出的光伏电；绿电（1-1）通过电缆（1-12）经过输配变电系统（1-4）输往外部电网（1-5）或本地化系统自用；

电储热系统（1-2）储能过程：当外部电网（1-5）不能消纳绿电（1-1）时，绿电（1-1）通过电缆（1-12）进入电储热系统（1-2）中转化为热能储存在电储热系统（1-2）中，从而实现电储热系统（1-2）储能过程；

电储热系统（1-2）放电过程：在外部电网（1-5）处于电尖峰或电高峰时间期间，电储热系统（1-2）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入蒸汽发电系统（1-3）；在蒸汽发电系统（1-3）中，高温工质与水进行热交换将水变为高温高压水蒸气，高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电，所发出的电通过电缆经过经过输配变电系统（1-4）输往外部电网（1-5）或本地化系统自用，从而实现电储热系统（1-2）放电过程；

或/和太阳光热能被分布式光热收集装置（1-9）加热工质后形成高温工质，高温工质通过高温工质管路（1-13）进入热储热系统（1-10）进行储存；

热储热系统（1-10）和电储热系统（1-2）构成了储热系统；

冷源热源的产生过程：a.储存在电储热系统（1-2）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入冷热源系统（1-6）中，在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成水蒸气，水蒸气进入在冷热源系统（1-6）中的热冷变换设备（如溴化锂设备）形成冷源，或在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成热源；

b.储存在热储热系统（1-10）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入冷热源系统（1-6）中，在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成水蒸气，水蒸气进入在冷热源系统（1-6）中的热冷变换设备（如溴化锂设备）形成冷源，或在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成热源；

c.在蒸汽发电系统（1-3）中，发电后，高温高压水蒸气变为乏蒸气，乏蒸气通过热力管路（1-14）进入冷热源系统（1-6）中形成热源；

空气制水系统的工作原理：白天沙漠中的水被蒸发到空气中，到晚上随着气温的降低，空气中水蒸气的含量逐渐升高，富含水蒸气的空气在风机的作用下进入空气制水系统（1-11）；冷热源系统（1-6）中的冷源通过热力管路（1-14）进入空气制水系统（1-11）；富含水蒸气的空气在空气制水系统（1-11）中被来自冷热源系统（1-6）中的冷源大幅地降温，这样，水蒸气就从富含水蒸气的空气中被冷凝出来形成冷凝水；冷凝水通过水管路（1-15）进入宜生能源环境装备系统（1-7）；

宜生能源环境装备系统（1-7）和宜生环境区（1-8）构成了宜生能源环境系统；

宜生能源环境装备系统（1-7）包括冷热源换热设备、空气源热泵、风机、气体分离系统设备、太阳光分解系统设备、光照系统设备、声音系统设备、人工降雨系统设备、环境气氛成分调节系统设备、消防系统设备、监测系统设备和智慧控制系统等；通过宜生能源环境装备系统（1-7）中的设备实现宜生环境区（1-8）中所需要的宜生环境；

在宜生环境区（1-8）中设置各种传感器、监测仪器仪表，反馈宜生环境区（1-8）中环境信息参数到宜生能源环境装备系统（1-7）中设备的智慧控制系统，可实现对宜生环境区（1-8）中环境的温度、湿度、气压、光照模式、声音模式、刮风模式和下雨模式的智慧控制，形成宜于植物生长、养殖动物或人类生活的环境。

如图2一种智慧沙漠牧业综合产业基地的组成示意图所示，

智慧沙漠牧业综合产业基地包括1个牧业综合产业生产区（13）和1个牛或/和羊养殖区（8）；牧业综合产业生产区靠近公路（12）建设；牛或/和羊养殖区（8）紧邻牧业综合产业生产区（13）建设；

所述的牛或/和羊养殖区（8）中建有2个智慧自动投食区（7）、1个光伏发电系统（9）、1个风力发电系统（10）、2个围栏（11）；

围栏（11）沿牛或/和羊养殖区（8）的边沿四周建设；风力发电系统（10）紧邻围栏（11）建设；光伏发电系统（9）散布于牛或/和羊养殖区（8）内；智慧自动投食区（7）设置在牛或/和羊养殖区（8）内便于牛或/和羊进食处；智慧自动投食区（7）通过智慧自动投食系统与宜生无土栽培牧草工厂（2）连接；智慧自动投食区（7）中的食物来自于所述的宜生无土栽培牧草工厂（2）；

所述的宜生无土栽培牧草工厂（2）建有牧草无土栽培生产线，该牧草无土栽培生产线生产燕麦，所述的燕麦作为牛或/和羊饲料自用或/和外供实现经济收益；

牛或/和羊养殖区（8）种植适合生长的作物；牛或/和羊的粪便排在牛或/和羊养殖区（8）内用作改善养殖区内土壤的适种性；

牛或/和羊养殖区（8）内的牛或/和羊身上配有数字标签或/和传感器，智慧牧业管理系统对牛或/和羊各项信息参数进行收集统计分析存储，经过AI人工智能专家系统处理后对投食规则、养殖措施进行优化，对牛或/和羊进行纯绿色无污染的科学养殖；

所述的综合产业生产区（13）包括1个绿色宜生能源环境系统（1）、2个宜生无土栽培牧草工厂（2）、2个外供牧草厂（6）、1个屠宰工厂（3）、1个冷库（4）和1个肉类食品厂（5）；

在所述的牧业综合产业生产区（13）中，靠近公路（12）布置绿色宜生能源环境系统（1）、外供牧草厂（6）、屠宰工厂（3）及冷库（4）、肉类食品厂（5）；靠近牛或/和羊养殖区8建设宜生无土栽培牧草工厂（2）；宜生无土栽培牧草工厂（2）通过智慧自动投食系统与智慧自动投食区（7）连接。

如图3一种智慧沙漠宜生综合经济区的组成示意图所示，

智慧沙漠宜生综合经济区包括1个国家储备林（14）、1个智慧沙漠牧业综合产业基地和1个沙漠工商业综合基地（20）；

所述的国家储备林（14）靠近沙漠边缘建设；智慧沙漠牧业综合产业基地临近国家储备林（14）顺着公路（12）向沙漠深处方向建设；沙漠工商业综合基地（20）紧邻智慧沙漠牧业综合产业基地和国家储备林（14）顺着公路（12）向沙漠深处方向建设；

所述的沙漠工商业综合基地（20）包括1个餐饮住宿生活区（19）、1个休闲游乐园（18）、1个宜生太空育种基地（15）、1个宜生无土栽培果蔬基地（16）、1个综合食品厂（17）；

餐饮住宿生活区（19）、休闲游乐园（18）、宜生太空育种基地（15）、宜生无土栽培果蔬基地（16）、综合食品厂（17）在沙漠工商业综合基地（20）中的规模和位置按照经济性、便利性、节约土地的原则规划建设。

所述的无土栽培生产线生产燕麦作为牛或/和羊饲料自用或/和外供实现经济收益；所述的养殖的牛或/和羊外供实现经济收益；所述的牛或/和羊的肉类及其肉类深加工食品外供实现经济收益；所述的国家储备林可实现经济收益；外供生产所述的太空育种、无土栽培的果蔬、综合食品可实现经济收益；对外提供所述的餐饮住宿生活服务、休闲游乐旅游服务可实现经济收益；从而实现治沙的经济效益，形成良性可持续的治沙新模式。

以上对本发明一个实施例进行了具体的说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认定为用于限定本发明的实施范围。凡是依本发明申请范围所做的任何简单修改、等同变化与改型，均应仍处于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (11)

1.智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

智慧沙漠宜生综合经济区先靠近沙漠边缘建设，待其正常运行、所属土地改善适合种植后再沿着公路（12）向沙漠深处进行模式复制式发展；

智慧沙漠宜生综合经济区治理沙漠的技术路线为：第一，将风机、光伏产生的绿电（1-1）进行本地化利用，一部分绿电（1-1）用于本地供应电力，另一部分绿电（1-1）用于转化为热能，热能加热高温工质后被储存起来，所述被储存的高温工质，在系统中没有绿电（1-1）时，一部分高温工质与水进行热交换将水变为高温高压水蒸气，高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电，另一部分高温工质与水进行热交换形成热源或冷源；第二，采用电力、热源或冷源建设宜生环境；第三，在宜生环境中通过光合作用进行无土或有土经济作物种植；第四，用所种植的经济作物进行经济动物的养殖，同时经济动物的粪便排入沙漠中以改善沙漠的适合种植性；第五，通过对外提供经济作物、经济动物、肉类及其深加工食品或者其他相关商品或服务，实现治沙的经济效益，形成良性可持续的治沙新模式。

2.智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：包括至少1个智慧沙漠绿色宜生能源环境系统，所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统包括绿电（1-1）、至少1个电储热系统（1-2）、至少1个蒸汽发电系统（1-3）、至少1个输配变电系统（1-4）、至少1个冷热源系统（1-6）、至少1个宜生能源环境装备系统（1-7）和至少1个宜生环境区（1-8）、

或/和至少1个空气制水系统（1-11）、

或/和至少1套分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）；

所述的绿电（1-1）通过电缆（1-12）进入电储热系统（1-2）；电储热系统（1-2）通过高温工质管路（1-13）与蒸汽发电系统（1-3）连接；蒸汽发电系统（1-3）通过电缆（1-12）与输配变电系统（1-4）连接；

所述的电储热系统（1-2）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；蒸汽发电系统（1-3）通过热力管路（1-14）与冷热源系统（1-6）连接；

所述的冷热源系统（1-6）通过热力管路（1-14）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；输配变电系统（1-4）通过电缆（1-12）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；宜生能源环境装备系统（1-7）通过宜生能源环境管路（1-16）与宜生环境区（1-8）连接；在没有设置空气制水系统（1-11）的情况下，所述宜生能源环境装备系统（1-7）可通过水泵抽取地下水供使用；

或/和冷热源系统（1-6）通过热力管路（1-14）与空气制水系统（1-11）连接；空气制水系统（1-11）通过水管路（1-15）与宜生能源环境装备系统（1-7）连接；增设空气制水系统（1-11）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的环境友好性，避免对沙漠地下水的抽取；

或/和分布式光热收集装置（1-9）通过高温工质管路（1-13）与热储热系统（1-10）连接；热储热系统（1-10）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；增设分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的能源效率，对系统的热电关联关系进行解耦。

3.智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

包括至少1个智慧沙漠牧业综合产业基地；

所述的智慧沙漠牧业综合产业基地包括至少1个牧业综合产业生产区（13）和至少1个牛或/和羊养殖区（8）；

牧业综合产业生产区（13）靠近公路（12）建设；牛或/和羊养殖区（8）紧邻牧业综合产业生产区（13）建设；

所述的牛或/和羊养殖区（8）中建有至少1个智慧自动投食区（7）、至少1个光伏发电系统（9）、至少1个风力发电系统（10）和至少1个围栏（11）；

围栏（11）沿牛或/和羊养殖区（8）的边沿四周建设；风力发电系统（10）紧邻围栏（11）建设；光伏发电系统（9）散布于牛或/和羊养殖区（8）或/和牧业综合产业生产区（13）内；智慧自动投食区（7）设置在牛或/和羊养殖区（8）内便于牛或/和羊进食处；智慧自动投食区（7）通过智慧自动投食系统与宜生无土栽培牧草工厂（2）连接；智慧自动投食区（7）中的食物来自于所述的宜生无土栽培牧草工厂（2）；

在牛或/和羊养殖区（8）内种植适合生长的作物；牛或/和羊的粪便排在牛或/和羊养殖区（8）内用作改善养殖区内土壤的适种性；

牛或/和羊养殖区（8）内的牛或/和羊身上配有数字标签或/和传感器，智慧牧业管理系统对牛或/和羊各项信息参数进行收集统计分析存储，经过AI人工智能专家系统处理后对投食规则、养殖措施进行优化，对牛或/和羊进行纯绿色无污染的科学养殖；

所述的综合产业生产区（13）包括至少1个绿色宜生能源环境系统（1）、至少1个宜生无土栽培牧草工厂（2）、

或/和至少1个外供牧草厂（6）、

或/和至少1个屠宰工厂（3）、冷库（4）、或/和肉类食品厂（5）；

在所述的牧业综合产业生产区（13）中，靠近公路（12）布置绿色宜生能源环境系统（1）、或/和外供牧草厂（6）、或/和屠宰工厂（3）及冷库（4）、或/和肉类食品厂（5）；靠近牛或/和羊养殖区（8）建设宜生无土栽培牧草工厂（2）；宜生无土栽培牧草工厂（2）通过智慧自动投食系统与智慧自动投食区（7）连接。

4.智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：智慧沙漠宜生综合经济区包括至少1个国家储备林（14）、至少1个智慧沙漠牧业综合产业基地和至少1个沙漠工商业综合基地（20）；

所述的国家储备林（14）靠近沙漠边缘建设；智慧沙漠牧业综合产业基地临近国家储备林（14）顺着公路（12）向沙漠深处方向建设；沙漠工商业综合基地（20）紧邻智慧沙漠牧业综合产业基地和国家储备林（14）顺着公路（12）向沙漠深处方向建设；

所述的沙漠工商业综合基地（20）包括至少1个餐饮住宿生活区（19）、和/或至少1个休闲游乐园（18）、和/或至少1个宜生太空育种基地（15）、和/或至少1个宜生无土栽培果蔬基地（16）、和/或至少1个综合食品厂（17）；

餐饮住宿生活区（19）、和/或休闲游乐园（18）、和/或宜生太空育种基地（15）、和/或宜生无土栽培果蔬基地（16）、和/或综合食品厂（17）在沙漠工商业综合基地（20）中的规模和位置按照经济性、便利性、节约土地的原则规划建设。

5.根据权利要求1和2，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统通过输配变电系统（1-4）与外部电网（1-5）连接；在外部电网（1-5）允许的情况下，可随时对外部电网（1-5）进行供电；特别是在外部电网（1-5）电尖峰或高峰时段向外部电网（1-5）供电；来自外部电网（1-5）的电力作为所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统安全运行的保障。

6.根据权利要求1和2，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：

所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的运行机制如下：

绿电（1-1）是风机发电系统所发出的风电或/和光伏发电系统所发出的光伏电；绿电（1-1）通过电缆（1-12）经过输配变电系统（1-4）输往外部电网（1-5）或本地化系统自用；

电储热系统（1-2）储能过程：当外部电网（1-5）不能消纳绿电（1-1）时，绿电（1-1）通过电缆（1-12）进入电储热系统（1-2）中转化为热能储存在电储热系统（1-2）中，从而实现电储热系统（1-2）储能过程；

电储热系统（1-2）放电过程：在外部电网（1-5）处于电尖峰或电高峰时间期间，电储热系统（1-2）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入蒸汽发电系统（1-3）；在蒸汽发电系统（1-3）中，高温工质与水进行热交换将水变为高温高压水蒸气，高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电，所发出的电通过电缆经过经过输配变电系统（1-4）输往外部电网（1-5）或本地化系统自用，从而实现电储热系统（1-2）放电过程；

或/和太阳光热能被分布式光热收集装置（1-9）加热工质后形成高温工质，高温工质通过高温工质管路（1-13）进入热储热系统（1-10）进行储存；

热储热系统（1-10）和电储热系统（1-2）构成了储热系统；

冷源热源的产生过程：a.储存在电储热系统（1-2）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入冷热源系统（1-6）中，在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成水蒸气，水蒸气进入在冷热源系统（1-6）中的热冷变换设备（如溴化锂设备）形成冷源，或在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成热源；

b.储存在热储热系统（1-10）中的高温工质通过高温工质管路（1-13）进入冷热源系统（1-6）中，在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成水蒸气，水蒸气进入在冷热源系统（1-6）中的热冷变换设备（如溴化锂设备）形成冷源，或在冷热源系统（1-6）中高温工质与水进行热交换形成热源；

c.在蒸汽发电系统（1-3）中，发电后，高温高压水蒸气变为乏蒸气，乏蒸气通过热力管路（1-14）进入冷热源系统（1-6）中形成热源；

空气制水系统的工作原理：白天沙漠中的水被蒸发到空气中，到晚上随着气温的降低，空气中水蒸气的含量逐渐升高，富含水蒸气的空气在风机的作用下进入空气制水系统（1-11）；冷热源系统（1-6）中的冷源通过热力管路（1-14）进入空气制水系统（1-11）；富含水蒸气的空气在空气制水系统（1-11）中被来自冷热源系统（1-6）中的冷源大幅地降温，这样，水蒸气就从富含水蒸气的空气中被冷凝出来形成冷凝水；冷凝水通过水管路（1-15）进入宜生能源环境装备系统（1-7）；

宜生能源环境装备系统（1-7）和宜生环境区（1-8）构成了宜生能源环境系统；

宜生能源环境装备系统（1-7）包括冷热源换热设备、空气源热泵、风机、气体分离系统设备、太阳光分解系统设备、光照系统设备、声音系统设备、人工降雨系统设备、环境气氛成分调节系统设备、消防系统设备、监测系统设备和智慧控制系统等；通过宜生能源环境装备系统（1-7）中的设备实现宜生环境区（1-8）中所需要的宜生环境；

在宜生环境区（1-8）中设置各种传感器、监测仪器仪表，反馈宜生环境区（1-8）中环境信息参数到宜生能源环境装备系统（1-7）中设备的智慧控制系统，可实现对宜生环境区（1-8）中环境的温度、湿度、气压、光照模式、声音模式、刮风模式和下雨模式的智慧控制，形成宜于植物生长、养殖动物或人类生活的环境。

7.根据权利要求1、2和6，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：所述的高温工质采用熔盐；所述的宜生环境区（1-8）建有牧草无土栽培工厂，该牧草无土栽培工厂生产燕麦，所述的燕麦作为牛或/和羊饲料自用或/和外供实现经济收益。

8.根据权利要求1、2和6，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：所述的智慧沙漠绿色宜生能源环境系统特别用于沙漠治理领域，也能用于非沙漠治理领域。

9.根据权利要求1、2和6，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：所述的宜生能源环境装备系统（1-7）包括冷热源换热设备、空气源热泵、风机、气体分离系统设备、太阳光分解系统设备、光照系统设备、声音系统设备、人工降雨系统设备、环境气氛成分调节系统设备、消防系统设备、监测系统设备和智慧控制系统等；通过宜生能源环境装备系统（1-7）中的设备实现宜生环境区（1-8）中所需要的宜生环境。

10.根据权利要求1、2和6，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：在所述的宜生环境区（1-8）中设置各种传感器、监测仪器仪表，反馈宜生环境区（1-8）中环境信息参数到宜生能源环境装备系统（1-7）中设备的智慧控制系统，可实现对宜生环境区（1-8）中环境的温度、湿度、气压、光照模式、声音模式、刮风模式和下雨模式的智慧控制，形成宜于植物生长、养殖动物或人类生活的环境。

11.根据权利要求1、2和6，智慧沙漠宜生综合经济区及其运行机制，其特征在于：在智慧沙漠绿色宜生能源环境系统中设置分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）；分布式光热收集装置（1-9）通过高温工质管路（1-13）与热储热系统（1-10）连接；热储热系统（1-10）通过高温工质管路（1-13）与冷热源系统（1-6）连接；增设分布式光热收集装置（1-9）及热储热系统（1-10）可提高智慧沙漠绿色宜生能源环境系统的能源效率，对系统的热电关联关系进行解耦。

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