CN103368202A - 零碳建筑多能互补综合能源利用系统 - Google Patents

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蔡报贵
梁瑞科
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Abstract

本发明提供一种零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,它由综合监控微网系统装置、太阳能发电装置、风力发电装置、储存电能装置、用电装置及辅助装置经电连接联成一有机整体。它的效果在于:1、能源综合利用完善,用能与能源供应可做到协调统一;2、基本可满足建筑内的常规用电需求;3、具有并网功能;4、具有同时融合并网运行和离网网运行的功能;5、综合监控系统装置将可再生能源发电和节能设备完美融合在一起使用,达到能源的综合利用最优化,本系统可广泛用于离网、并网性需求的居民住宅、别墅、工厂、学校、医院、岛屿、旅游景点等场所。

Description

零碳建筑多能互补综合能源利用系统
[0001] 技术领域:本发明涉及一种在单元建筑物中对多种再生能源进行互补综合利用,并与市电并网的使单元建筑物达到碳零排放的零碳建筑多能互补综合能源利用系统。
[0002] 背景技术:随着不可再生能源的枯竭及使用对环境的破坏,人们对再生能源的开发利用和零碳建筑越来越关注,现有不少有关这方面的技术方案在提出和应用,如:名称为“一种移动式零碳能源环保小屋”,申请号为“201110112492”即为其中的一种,该方案提出了在建筑物中使用太阳能和风能并进行储能等技术措施,可达到一个较好的再生能源利用效果,但是,该技术方案在使用中仍存有的不足是:1、能源综合利用还不完善,用能与能源供应无法做到协调统一,难于实现风能和太阳能系统在内部的配合应用;2、太阳能和风能的电难于满足建筑中的用电需要,尤其是夏天和冬天的室内空调,耗能大,仅靠太阳能和风能发的电难于满足建筑中的用电需要;3、不具并网功能,当蓄电装置蓄满电后,不能并网销售,会造成电能浪费;4、不具同时融合并网运行和离网网运行的功能;5、无综合监控系统将可再生能源发电和节能设备完美融合在一起使用,达到能源的综合利用最优化。
[0003] 发明内容:本发明的目的在于,针对现有零碳建筑在使用中存在的能源综合利用不完善、太阳能和风能的电难于满足建筑中的用电需要、用能与能源供应无法做到协调统一等不足,而提出一种在建筑单元内可多能互补综合能源利用、基本可满足建筑内的常规用电需求、具有并网运行和离网网运行功能、达到能源综合利用最优化的零碳建筑多能互补综合能源利用系统。
[0004] 通过下述技术方案可实现本发明的目的,一种零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,它由综合监控微网系统装置、太阳能发电装置、风力发电装置、储存电能装置、用电装置及辅助装置经电连接联成一有机整体。
[0005] 综合监控微网系统装置包括后台微网能量管理装置、微网综合控制器、智能模式控制器、并网装置,它们之间电连接。
[0006] 用电装置包括地能热泵装置、动力负荷、家用电器负荷。
[0007] 辅助装置包括储能并网逆变器、光伏发电逆变器、风力发电逆变器、照明负荷智能电表、重要负荷智能电表、无功补偿智能电表、少量动力智能电表、市电并网智能电表,储能智能电表、光伏智能电表、风力智能电表。
[0008] 综合监控微网系统装置中后台微网能量管理装置通过以太网TCP/IP与微网综合控制器电连接,微网综合控制器通过以太网TCP/IP分别与智能模式控制器电连接,智能模式控制器通过RS48总线分别与储能并网逆变器、光伏发电逆变器、风力发电逆变器、照明负荷智能电表、重要负荷智能电表、无功补偿智能电表、少量动力智能电表、市电并网智能电表,储能智能电表、光伏智能电表、风力智能电表电连接。
[0009] 本发明的效果在于:1、能源综合利用完善,用能与能源供应可做到协调统一,可实现风能和太阳能系统在内部的配合应用,这主要在于本装置中设有综合监控微网系统,该系统具有将用能与能源供应做到协调统一,实现风能和太阳能发电在内部的配合应用;2、基本可满足建筑内的常规用电需求,因为在大多生活建筑中,空调是主要的耗电项目,而本装置中除有太阳能和风能发的电可供空调外,主要的还是本装置中设有地能热泵装置,它可有效的利用地能进行制冷和取暖,从而可基本满足建筑内的常规用电需求;3、具有并网功能,当本单元中的电能过剩时,可通过并网系统设置并网销售,不会造成电能浪费,这在于本系统中设有并网装置;3、具有同时融合并网运行和离网网运行的功能;4、综合监控系统装置将可再生能源发电和节能设备完美融合在一起使用,达到能源的综合利用最优化,这在于用户根据建筑面积和当地的气候和环境情况,合理的配置太阳能、风能、储能、地能热泵系统的容量,在达到建筑零排放的前提下,更多的兼顾经济性。本系统可广泛用于离网、并网性需求的居民住宅、别墅、工厂、学校、医院、岛_、旅游景点等场所。
[0010] 下面结合实施例及附图对本发明进一步阐述:
附图说明:
[0011] 附图1为本发明的结构示意图;
[0012] 附图2为本发明中综合微网监控系统架构图。
[0013] 附图3为本发明运行模式及对应的工作状态示意图;
具体实施方式:
[0014] 参见附图1、2,一种零碳建筑多能互补综合能源利用系统,它由综合监控微网系统装置1、太阳能发电装置2、风力发电装置3、储存电能装置4、用电装置5及辅助装置6经电连接联成一有机整体。综合监控微网系统装置I包括后台微网能量管理装置11、微网综合控制器12、智能模式控制器13。综合监控微网系统装置I通过并网装置7与市电网8电连接。用电装置包括地能热泵装置51、动力负荷52、家用电器负荷53。辅助装置6包括储能并网逆变器61、光伏发电逆变器62、风力发电逆变器63、照明负荷智能电表6A1、重要负荷智能电表6A2、无功补偿智能电表6A3、少量动力智能电表6A4、市电并网智能电表6A5,储能智能电表6A6、光伏智能电表6A7、风力智能电表6A8。综合监控微网系统装置I中后台微网能量管理装置11通过以太网TCP/IP与微网综合控制器12电连接,微网综合控制器12通过以太网TCP/IP分别与智能模式控制器13电连接,智能模式控制器13通过RS48总线分别与储能并网逆变器61、光伏发电逆变器62、风力发电逆变器63、照明负荷智能电表6A1、重要负荷智能电表6A2、无功补偿智能电表6A3、少量动力智能电表6A4、市电并网智能电表6A5、储能智能电表6A6、光伏智能电表6A7、风力智能电表6A8电连接。
[0015] 参见附图3,市电网和内网通过并网装置合成一个交集网,在综合监控微网系统装置的管理下可同时融合并网运行和离网运行,互不影响,而且共同具有待机状态、故障状态和紧急停机状态。

Claims (5)

1.一种零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,它由综合监控微网系统装置、太阳能发电装置、风力发电装置、储存电能装置、用电装置及辅助装置经电连接联成一有机整体。
2.按权利要求1所述的零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,综合监控微网系统装置包括后台微网能量管理装置、微网综合控制器、智能模式控制器、并网装置,它们之间电连接。
3.按权利要求1所述的零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,用电装置包括地能热泵装置、动力负荷、家用电器负荷。
4.按权利要求1所述的零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,辅助装置包括储能并网逆变器、光伏发电逆变器、风力发电逆变器、照明负荷智能电表、重要负荷智能电表、无功补偿智能电表、少量动力智能电表、市电并网智能电表,储能智能电表、光伏智能电表、风力智能电表。
5.按权利要求1或2或3或4所述的零碳建筑多能互补综合能源利用系统,其特征在于,综合监控微网系统装置中后台微网能量管理装置通过以太网TCP/IP与微网综合控制器电连接,微网综合控制器通过以太网TCP/IP分别与智能模式控制器电连接,智能模式控制器通过RS48总线分别与储能并网逆变器、光伏发电逆变器、风力发电逆变器、照明负荷智能电表、重要负荷智能电表、无功补偿智能电表、少量动力智能电表、市电并网智能电表,储能智能电表、光伏智能电表、风力智能电表电连接。
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