太阳能和风能在生态农庄上的应用
   太阳能和风能作为可再生的绿色能源，在如今世界能源紧缺的状况下将越来越被人们关注和利用，充分利用绿色能源不仅可以改善我们传统的生活模式而向自然的生态的生活模式努力，而且可以积极推动社会自然化发展。生态农庄在能源上可以充分利用太阳能，太阳能可以转变为热能和电能，利用太阳能的集热系统可以为人们供暖供热，利用太阳能的光伏发电系统，可以为人们提供电力支援。
    一、太阳能在生态农庄上的应用
    根据温岭气象部门统计资料，温岭地区年均光照强度和年太阳辐照量充足，充分利用太阳能是完全可行的。太阳能光热的利用可直接使用太阳能中央热水系统。太阳能集热系统的安装应与建筑物的立面设计相协调，并起到景观作用，安装要牢靠，降低台风的危害，一般安装在背风处，并有防雨、防潮措施；集热系统的管道布置应与住宅的给水设施相配套（这在后面的水循环系统中会提到）；性能价格比要合理，维护管理要方便。
    对我们生态农庄而言，单户式相对合理。而单户型的住宅则采用分户式系统，这样可以减少投资，因为集中式系统相对于分户式系统，有显著节约投资、集成化程度高的优势。而且在管道布置上也节省了不少麻烦。总之，系统设计要保证个用户用水即开即热、节约水、电资源。
    1.热水水量的计算：
    依照国家给排水设计规范，热水温度按60℃设计，根据太阳能热利用特点及投资经济性，用水末端温度38～42℃，自来水温度15℃，太阳能系统热水按45℃设计，太阳能集热系统温升△T=45℃-15℃=30℃；每户日均热水量为0.12t，小区按10000人计算，那么日均热水量为300t。（考虑到需水量之多，一定要采用电辅助加热确保全天候热水供应）。
    2.热水系统集热面积计算
    热水系统热水负荷 ：300000×30÷860（集热能量参数）=10465 （kwh）；太阳热水系统负荷按8h输出：14650÷8=1308（kwh）； 集热面积 ：1038÷1（输出值0.95现忽略为1）=1308组，集热器按2.5 m²/组，则集热面积为：3270 m²。
    3.系统效益分析
    按单位集热面积核算初投资，约1500～2000元/ m²；按单位产热水量核算初投资，约为15～22元/L；按住宅单位建筑面积核算初投资，约为25～35元/ m²；则总投资为650万左右；若热水收费标准按15元/t计，每天收入4500元，全年按300d计，年收入135万元，5年可收回成本。
光伏发电系统目前在技术上已经成熟，但光伏发电系统与集热系统所用的材料不同，所以不能与集热系统同在建筑屋顶，那么就必须采用集中型的太阳光采集场，这样可能要占用耕地面积或者其他建筑用地，而且所提供的电量也只能是辅助型，不能依靠为主要供电源，所以建议在采用光伏发电系统上，可以利用少量的建筑屋顶建小型供电源，在局部上提供少量的居民用电所需，也可以做单户，以户主的意愿而建。
总之，我公司生态农庄在太阳能的利用需要从先驱技术、高性价比上考虑，建成以后要达到小区24h热水供应，随开即热，24h电源不断，冬天则有暖气供应。饮用水和生活水的问题我们将在后面内容会加以介绍。

    二、风能发电在生态农庄上的应用
   （一）风力发电的可利用性及利用现状
    就近两年的情况来看，温岭的电力资源相对紧缺，但不能说明在未来时间内紧缺的局面，风力发电是目前新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展的发电方式之一，对可持续发展而言，风能发电则势在必行了。风力发电的优点：
    1.风力发电是一种干净的自然能源，没有常规能源（如煤电、油电）与核电是会造成环境污染的问题。
    2.风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95％以上，已是一种安全可靠的能源。
    3.风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。
    4.风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比拟的。
    5.公司所投资规模灵活，有多少钱装多少机。
    （二）场地的风力资源分析及可行性分析
    1.资源分析
    我公司位于东南沿海，属全国风力资源最丰富的地区之一，是明显的季风气候区，夏季为南风，冬季为北风，常年多风，具有很大的开发潜力。现代科学证明风速达2m/s就能建风车。所以如此充足风力资源不被利用，实在可惜，如果合理地利用资源即可以有效地减轻区域性的电力压力，也可以提高整个温岭的生态效应，和社会效应。建立风能发电场的主要瓶颈在高投资而很难收到投资回报，原因在高投资环境下使风电价格难以与普通电网价格想竞争，而目前三峡水电已经供向华东，三门核电厂正在筹建。只有政府给予坚强的后盾支持，才可以保证风电的持续发展。
    2.具体研究方案
我们公司有丰富的土地资源，根据计划投资的大小，可建立大中型风电场，依据地形，有3种方案：
方案一（图一），属中型风电场，在海堤上由农场西端往东呈一字型排开，长度为7500m。风车间隔100m，则需要75个机组，按每个机组600KW，则总装机容量为45000KW，按7000元/KW的价格，则共需投资3.15亿。
方案二，在农场地内部划分一块土地，网状分布。
方案三，属小型风电场，在田园住宅等标志性建筑旁边单独建风车，风车与风车之间不并网。这种风车单机容量一般在1000KW左右，单机价格最少为10000元以上，性价比不高，但观赏性强。
　

       风车           风车             风车              风车

   总长7500m                  海堤

图1 风能利用方案一

    综上所述，方案一的优点在于整个风车场刚好贯穿公司东西，其壮观的场面有极强的景观效应，而且不占土地资源，装机容量也达到了4.5万KW。缺点是由于长度大并网安装可能会增加成本，再则海堤可能不允许搭建风车。
    方案二优点在于有多少地就可以装多少机，投资灵活。而且位置场地中间，有着中心景观的作用。缺点是占用了公司的土地面积，而且要考虑安全性等各方面问题。
    方案三优点在于投资小，提供内部家庭单位等用电，局部景观效果佳。居民可以利用风电度过电荒，家庭用电自给自足。缺点是不能充分利用风力资源。
    3.小区用电量计算
    居民用电：按10000人计算，每人用电系数为0.04，则总容电量为400KW；工厂用电：我公司淀粉厂的装机容量为500 KW（平均以公司淀粉厂用电规模计算），宾馆用电量为1000 KW；其他社区服务项目均按500 KW；如果风电场正常运转，除去输出损耗（约占总输出的5％），则至少可同时满足小区10000人的生活用电和65家工厂以及其他配套设施规模的用电项目同时运作。
    4.存在的主要问题及其他效益分析
    在选购设备上，采用进口还是国产 ，在投资运行成本上有很大的差异。下面是两者的对比：
    （1）采用进口风电机优缺点：
    ① 风机技术含量较高，控制设备比较精良。
    ② 随着单机容量的增，20m以上的叶片和30t左右的机舱给长途运输带来许多不便，运输费用在风机造价中所占的比重越来越大了。由于长距离跨国界的运输不仅运输时间长，而且运输风险大。
    ③ 长途跨国界运输将需要30－40d的时间;
    ④ 长途跨国界运输使整机费用增加 5－10％。
    ⑤ 价格：引进国外机组价格较高，超过每千瓦10000元人民币，
   （2）采用国产风电机优缺点：
    ① 价格优势，包括运输、安装、维护等，国内风机的价格从 8000元/ KW降到了6000元/ KW，随着本地化生产的风机批量逐渐增多，成本还会逐渐下降。综合考虑运输、关税及增值税等因素，那么国产风机价格仍然将比进口风机低20－25％。
    ② 根据市场调查，采用标准设计的进口风机由于对国内一些极端气候条件难以适应，造成了较高的故障率。使用相同的叶片很难使风机在不同气候条件下,都达到最优的运行效果，因此使用通过本土化生产有针对性地对不同的气候条件、风况进行专门的研究的产品尤佳。可以根据本地条件针对性地设计，避免技术上的瓶颈。
    ③ 本地化生产的风机可以为用户提供—个强有力的技术支持和方便快捷的售后服务如果出现大面积缺电，维修效率也相对较高。
    ④ 国产风机在技术上可能还有一定的差距。
    5.关键问题
    我公司的总装机容量可达到4.5万KW，已达到商业化规模，上面已经介绍到，建立大中型商业化风电场，由于风力发电与常规发电技术的成本差异，现阶段必须对风力发电进行补贴。补贴的方式可以是直接的也可以是间接的。但补贴的目的不是永远补贴，而是逐步取消补贴，将风力发电推向市场。具体激励措施有：
    ①税收政策，包括投资抵税、减免所得税等；
    ②直接补贴不同发电量；
    ③补贴装机等，一般以35-45％的直接经济补贴。
    大多数国家的经验表明：
    维持风力发电持续发展的前提是其商业化，而商业化发展的特征是既要有一定的发展规模，又要有一定的连续性，并且连续性更重要一些；但在商业化之前，补贴是必要的，补贴的目的是维持风力发电发展的规模和连续性，从而使得风力发电的成本持续下降，最终实现商业化； 补贴的来源，即风力发电的成本差价的承担范围越大越容易接受。如果仅仅让局部电网承担，大规模发展是不可能的。
    另外，在新型能源的应用上，还可以采用沼气发电，地热发电等等，当然，这些技术在具体实施上能够产生多大的效率还有待考证。