近期，课题组硕士生聂祎宁（导师：苏醒 副教授）将一种由被动式太阳能温室辅助的集中式沼气生产和分散式供热系统及相应优化运行策略的研究成果发表于Applied Thermal Engineering（Q2，IF：6.4）。该研究关注于将沼气应用于农村住宅冬季供暖，保证供暖的有效性同时降低供暖成本，研究可为沼气供暖的进一步应用提供参考。

该论文关注到中国农村地区生物质原料富足，但沼气系统的主要用途仅限于烹饪而非取暖，沼气应用途径不够广泛的现象，旨在解决冬季沼气产气率低而供暖需求高的不匹配问题，保证供暖可靠性与经济性的基础上将沼气应用于冬季供暖。为实现这一目标，我们围绕供需匹配的概念，提出了一种优化的运行策略和设计方法。具体包括构建一个被动式太阳能温室辅助的集中式沼气生产和分散式供热系统。根据用户的具体需求量身定制沼气厂的规模，并通过储气的方式实现供给到用户需求之间的峰谷调节。优化技术包括优化进料时间和保温被控制策略，回收余热，以及通过调整水力停留时间降低所需储气罐容积。论文中的示例项目优化设计结果表明，采用优化运行策略后沼气池和储气罐的建设成本大幅降低，与优化前相比减少了1/3。若考虑到政府补贴，优化后沼气价格仅为当地天然气价格的54%，沼气采暖成本得以大幅降低。

以下为论文的部分内容：

图 1太阳能辅助沼气供暖系统示意图

图 2 优化后沼气产量、初始沼气产量和沼气消耗量对比

图 3不同水力停留时间的沼气供暖系统效果

图 4 沼气采暖系统效果评估