近几年,畜牧养殖场产业通过优化调整,逐渐由分散式养殖向集约化养殖转型,虽然展现出了高产出和高效益等优点,但同时也带来了高能耗和高污染的问题。目前养殖场供电系统主要存在存在依赖市电(主要是火电为主)和新能源的供电系统不成熟等问题,并且规模化的养殖场每天都可以产生大量粪污,不加以利用的话不仅造成沼气的浪费问题,还会形成严重的污染问题。地球上的太阳能资源丰富,现在对太阳能的利用也比较多,但太阳能发电普遍利用方式是通过太阳能电池接收光照射把光能转化为电能,在太阳能照射到光伏板产生电能的同时也会产生热量造成电池表面温度过高,光电转换效率下降的问题。为了解决以上的问题,本文以畜舍为例提出光伏-温差-沼气能联合发电方式并进行研究,在太阳能光伏电池发电的同时,使用温差电池收集光伏电池表面产生的废弃热能并转换为电能,提供更多的能量输出,并与沼气能进行互补利用,解决综合高能耗和高污染问题。具体工作为针对畜舍每天产生的大量牲畜粪便设计出沼气能发电和供电电路;再结合养殖棚的主体结构,设计了合适的光伏与温差复合的PV-TE发电系统并将PV-TE与建筑一体化技术进行集成为BIPVT技术;通过整流逆变等操作将这三种发电方式发出的电进行了整合后接入畜舍负载,为了保证系统供电稳定性也设计了相应的储能系统,以起到发电自给自足的目标。为了方便研究,本联合发电总系统按照结构化设计方法,分别将系统分为光伏温差复合发电系统,沼气能发电系统和(VRB)存储系统等子系统并对其数学建模,并使用MATLAB/Simulink对其子系统及其控制系统进行模型的搭建仿真与分析工作。同时,为了节约投入成本,本文通过使用遗传算法计算和HOMER模拟,已经完成了满足日常能源需求的不同可再生能源的容量最优选择。本文设计了光伏-温差-沼气能联合发电系统,再结合江苏某一规模化养殖场的实际负荷数据以系统总成本最低为目标求出最经济的畜舍装机容量配置。HOMER模拟计算出的结果为光伏容量20k W,温差电池5k W,沼气发电机功率10k W,与遗传算法求出的最优配置接近,系统最优配置具有合理性。本文设计的联合发电系统集能源建设和环境建设于一体设计,为规模化养殖场新能源发电提供思路,符合可持续发展的战略。