[實用新型]復合式再生能源供應系統

有效

• 申請號: 201420135015.4
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203883489U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 林秋裕;林屏杰;賴奇厚;陳晉照;朱正永;呂晃志;吳爵承
• 申請（專利權）人: 逢甲大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;C12M1/107
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 于寶慶;劉春生

技術領域

本實用新型涉及一種綠色電力技術領域，特別是一種結合氣態生物質能發電裝置、風能發電裝置、太陽能發電裝置、以及微水力發電裝置的復合式再生能源供應系統，而所述氣態生物質能發電裝置具有不需市用電力即可自行運作的特征。

背景技術

氣態生物質能源泛指氫氣與甲烷，在傳統廢水厭氧處理程序中以甲烷為主，由于廢水中復雜的有機物須被其他細菌轉化為低級脂肪酸（如乙酸、丙酸及丁酸）后，甲烷菌才能轉化成甲烷，但其效率不高。近年使用兩相式發酵程序逐漸受到重視，其原理將水解、酸化與甲烷化的三段，分為水解酸化相與甲烷相，前端細菌快速增長，將廢水中有機物快速分解并產生氫氣，后端甲烷則可快速利用前端分解之低級脂肪酸而使反應速率提升。

在一個能源缺乏且工業發達的國家本就存有待處理的大量有機廢水的問題，因此利用產氫微生物(厭氧生物)與甲烷菌分解大量的有機廢水，不僅可處理長期存在的有機廢水問題，且產生氣態生物質能源，實為一值得開發的技術。

一般廢水處理設施的電力來源以市電為主，現階段許多再生能源已商品化如太陽能、風能與水力能，如能將所有再生能源整合不需靠化石能源所產生的市電即可自行運作。或將，發電所產生的廢熱回收用以維持生物質氣體產生裝置(厭氧發酵反應槽)溫度，而處理廢水所產生的氣態生物質能源，經氣態發電裝置產生的電能與其他再生能源所產生的電能由電能控制裝置評估回饋給市電電網供給，就可將傳統有機廢水處理程序升華至電力供給裝置。

發明內容

本案解決現有技術課題在于：針對現有廢水處理設施的電力來源以市電為主技術缺點，提供一種可應用于定置型或移動型的實際量產發電操作，將大量有機廢棄物轉化為電能，并可結合太陽能、風能與微水力能等再生能源，提高整體發電效率的復合式再生能源供應系統。此外，本實用新型的氣態生物質能發電裝置，可使用食品廢水、畜牧廢水、農業廢棄物、廚余等有機質料源產生生物質氣體，具有廢棄物回收再利用與產制潔凈能源雙重功效。

本實用新型要解決上述技術問題及其所采用的技術手段在于提供：一種復合式再生能源供應系統，包含有：至少一種再生能源裝置，用以轉化自然界的能量成為電能；以及一電能控制裝置，其連接所述再生能源裝置與市電電網，用以控制所述再生能源裝置的電能儲存與輸出。

在上述所述的復合式再生能源供應系統中，所述至少一種再生能源裝置為綠色電力，包含有：一氣態生物質能源發電裝置、以及至少一種風能發電裝置、太陽能發電裝置或微水力發電裝置。

本實用新型為了處理廢水及有機廢棄物，所述氣態生物質能源發電裝置，至少包含有：一厭氧發酵反應裝置，其利用有機質料源進行厭氧發酵反應產生生物質氣體；一氣體純化裝置，用以對所述厭氧發酵反應產生生物質氣體進行分離、純化及收集處理；一氣體發電裝置，用以將氣體純化裝置產生的氣體進行燃燒發電；以及一熱能回收裝置，用以將燃燒發電所生成的廢熱回收到所述生物質氣體產生裝置。

本實用新型為了維持厭氧發酵反應裝置的工作溫度，所述厭氧發酵反應裝置，還包含有一太陽能加熱裝置，用以產生熱能提供厭氧發酵反應。

本實用新型為了有效處理有機廢水及有機廢棄物，所述厭氧發酵反應裝置，至少包含有：糖化反應槽，其包含攪拌單元，用以提供混合有機質料源；以及一發酵反應槽，用以提供厭氧發酵反應產生物質氣體(氫氣或甲烷)與廢液。其中所述糖化反應槽所使用料源為有機質。

本實用新型為了提供較佳厭氧發酵反應，所述厭氧發酵反應裝置，更包含有：一營養鹽反應槽，其包含攪拌單元，用以提供有機質料源營養鹽；以及一混合槽，其包含攪拌單元，用以提供將有機質料源與營養鹽進行混合。

在本實用新型中，所述的發酵反應槽為利用厭氧菌進行厭氧發酵反應產生氫或甲烷，且可為任何公知的發酵反應槽，例如，但不限于：連續式攪拌反應器(Continous-Stirred?Tank?Reactor,CSTR)、厭氧序批式反應器(Anaerobic?Sequencing?Batch?Reactor,ASBR)、厭氧折流反應器(Anaerobic?Baffled?Bioreactor,ABR)、擔體誘發式顆粒污泥床(Carrier-Induced?Granular?Sludge?Bed,CIGSB)、上流式厭氧污泥床(Upflow?Anaerobic?Sludge?Blanket,UASB)、膨脹式顆粒污泥床(Expended?Granular?Sludge?Bed,EGSB)、或攪拌式顆粒污泥床(Agitated?Granular?Sludge?Bed,AGSB)。