CN109296477A - 一种多能流综合能源路由站 - Google Patents

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钟迪
周贤
彭烁
王保民
王剑钊
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Abstract

本发明公开了一种多能流综合能源路由站，包括气网、热网、冷网、微燃机、电解槽、热交换器、温差发电机、吸收式冷温水机、制热机、制冷机以及用于为制热机、制冷机及电解槽提供电能的电网；气网与电解槽的出口及微燃机的入口相连通，微燃机的高温烟气出口与热交换器的放热侧相连通，制热机的出口、热交换器的吸热侧出口、温差发电机的入口、吸收式冷温水机的入口及吸收式冷温水机的热侧出口均与热网相连通，吸收式冷温水机的冷侧出口及制冷机的出口均与冷网相连通，温差发电机的输出端及微燃机的输出端均与电网相连接，该路由站能够实现电、气、热及冷的多种能源的传输及相互切换。

Description

一种多能流综合能源路由站
技术领域
本发明涉及一种能源路由站，具体涉及一种多能流综合能源路由站。
背景技术
随着工业化与城市化进程的加速，我国能源需求量越来越大，以供需失衡、环境污染和温室效应为特征的能源危机日益凸现，严重制约着我国经济社会可持续发展。分布式能源系统临近用户，基于分布式能源的综合能源系统实现了电气热冷等多种形式能量的供应。作为一种新型能源供应模式，以其节能、经济、环保和供能可靠等优势，在我国有着广泛的发展前景。它是为终端用户提供灵活、节能型综合能源服务的重要途径，是我国电力工业和能源产业的重要发展方向。
自2014年中央财经领导小组提出能源四个革命后，国家陆续发布多项政策法规，推动综合能源相关技术的发展和示范，包括多能互补、能源互联网以及增量配网等。2016年以来，已经立项多个国家级示范项目。
综合能源系统的典型特征是多能流，即多能协同、耦合互补，包括电、气、热、冷等多种典型能源的供应。整套系统的架构包括供给侧、需求侧以及中间的能源转换站，称之为能源路由站。多能流综合能源路由站作为重要的基础设施之一，主要实现电、气、热、冷等多种能源的传输和相互转换，从而实现供给侧和需求侧的快速匹配，并保证整套系统的智能化运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多能流综合能源路由站，该路由站能够实现电、气、热及冷的多种能源的传输及相互切换。
为达到上述目的，本发明所述的多能流综合能源路由站包括气网、热网、冷网、微燃机、电解槽、热交换器、温差发电机、吸收式冷温水机、制热机、制冷机以及用于为制热机、制冷机及电解槽提供电能的电网；
气网与电解槽的出口及微燃机的入口相连通，微燃机的高温烟气出口与热交换器的放热侧相连通，制热机的出口、热交换器的吸热侧出口、温差发电机的入口、吸收式冷温水机的入口及吸收式冷温水机的热侧出口均与热网相连通，吸收式冷温水机的冷侧出口及制冷机的出口均与冷网相连通，温差发电机的输出端及微燃机的输出端均与电网相连接。
还包括用于调节电网电压的变压系统，所述变压系统为升压变压器、降压变压器及隔离变压器中的一个或者多个并联而成。
所述制热机为电热锅炉、电极锅炉或电热泵。
所述制冷机为用于制取冷水的第一制冷设备或者用于制取冰的第二制冷设备。
还包括用于调节气网内工质流量及压力的第一控制设备、用于调节热网内工质流量及压力的第二控制设备以及用于调节冷网内工质流量及压力的第三设备，其中，第一控制设备、第二控制设备及第三控制设备均包括控制阀及增压泵。
电网还连通有蓄电池；热网还连通有蓄热罐；冷网还连通有蓄冷罐。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的多能流综合能源路由站在具体操作时，通过电网为制冷机、制热机及电解槽提供电能，通过微燃机及温差发电机发电，以补偿电网，制热机产生的热量以及热交换器获取的热量进入到热网中，以补偿热网，电解槽产生的氢气进入到气网中，以补偿气网，吸收式冷温水机输出热量进入到热网中，吸收式冷温水机输出的冷量进入到冷网中，以实现电、气、热及冷的多种能源的传输及相互切换，操作方便、简单，实用性极强，实现综合能源调频等辅助服务。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为变压系统，2为制热机，3为制冷机，4为电解槽，5为蓄电池，6为第一控制设备，7为微燃机，8为热交换器，9为第二控制设备，10为温差发电机，11为吸收式冷温水机，12为蓄热罐，13为第三控制设备，14为蓄冷罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的多能流综合能源路由站包括气网、热网、冷网、微燃机7、电解槽4、热交换器8、温差发电机10、吸收式冷温水机11、制热机2、制冷机3以及用于为制热机2、制冷机3及电解槽4提供电能的电网；气网与电解槽4的出口及微燃机7的入口相连通，微燃机7的高温烟气出口与热交换器8的放热侧相连通，制热机的出口、热交换器8的吸热侧出口、温差发电机10的入口、吸收式冷温水机11的入口及吸收式冷温水机11的热侧出口均与热网相连通，吸收式冷温水机11的冷侧出口及制冷机3的出口均与冷网相连通，温差发电机10的输出端及微燃机7的输出端均与电网相连接。
本发明还包括用于调节电网电压的变压系统1，所述变压系统1为升压变压器、降压变压器及隔离变压器中的一个或者多个并联而成；所述制热机2为电热锅炉、电极锅炉或电热泵；所述制冷机3为用于制取冷水的第一制冷设备或者用于制取冰的第二制冷设备。
本发明还包括用于调节气网内工质流量及压力的第一控制设备、用于调节热网内工质流量及压力的第二控制设备以及用于调节冷网内工质流量及压力的第三设备，其中，第一控制设备6、第二控制设备9及第三控制设备13均包括控制阀及增压泵；电网还连通有蓄电池5；热网还连通有蓄热罐15；冷网还连通有蓄冷罐14。
本发明的具体工作过程为：
本发明能够实现电、气、热及冷的传输及相互切换，具体的，电的传输及转换：通过电网为制热机2、制冷机3及电解槽4提供电能，温差发电机10及微燃机7产生的电送入电网中，以补偿电网；气的传输及转换：电解槽4产生的氢气送入气网中，以补偿气网，同时气网输出的气体进入到微燃机7中，以驱动微燃机7发电；热的传输及转换：微燃机7产生的高温烟气则进入到热交换器8中，再通过热交换将热量传递给热网中，制热机2产生的热量进入到热网中，以补充热能的供应，热网输出的热工质进入到温差发电机10及吸收式冷温水机11中，温差发电机10产生的电送入电网中，吸收式冷温水机11输出的热工质送入热网中，吸收式冷温水机11输出的冷工质及制冷机3输出的冷工质则进入到冷网中，以补充冷能的供应，另外，本发明通过蓄电池5实现电能的存储及放电；通过蓄热罐12实现热量的储存及释放；通过蓄冷罐14实现冷源的存储及释放；另外，本发明通过变压系统1实现电网中电压的升高、降低或者不变，以满足用户的需求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多能流综合能源路由站，其特征在于，包括气网、热网、冷网、微燃机(7)、电解槽(4)、热交换器(8)、温差发电机(10)、吸收式冷温水机(11)、制热机(2)、制冷机(3)以及用于为制热机(2)、制冷机(3)及电解槽(4)提供电能的电网；
气网与电解槽(4)的出口及微燃机(7)的入口相连通，微燃机(7)的高温烟气出口与热交换器(8)的放热侧相连通，制热机的出口、热交换器(8)的吸热侧出口、温差发电机(10)的入口、吸收式冷温水机(11)的入口及吸收式冷温水机(11)的热侧出口均与热网相连通，吸收式冷温水机(11)的冷侧出口及制冷机(3)的出口均与冷网相连通，温差发电机(10)的输出端及微燃机(7)的输出端均与电网相连接。
2.根据权利要求1所述的多能流综合能源路由站，其特征在于，还包括用于调节电网电压的变压系统(1)，所述变压系统(1)为升压变压器、降压变压器及隔离变压器中的一个或者多个并联而成。
3.根据权利要求1所述的多能流综合能源路由站，其特征在于，所述制热机(2)为电热锅炉、电极锅炉或电热泵。
4.根据权利要求1所述的多能流综合能源路由站，其特征在于，所述制冷机(3)为用于制取冷水的第一制冷设备或者用于制取冰的第二制冷设备。
5.根据权利要求1所述的多能流综合能源路由站，其特征在于，还包括用于调节气网内工质流量及压力的第一控制设备、用于调节热网内工质流量及压力的第二控制设备以及用于调节冷网内工质流量及压力的第三设备，其中，第一控制设备(6)、第二控制设备(9)及第三控制设备(13)均包括控制阀及增压泵。
6.根据权利要求1所述的多能流综合能源路由站，其特征在于，电网还连通有蓄电池(5)；热网还连通有蓄热罐(15)；冷网还连通有蓄冷罐(14)。
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