CN111692607A - 一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，系统包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷、热负荷、电网、储热水箱和燃气锅炉，光伏组件产生的电能、燃气内燃机产生的电能和热能以及燃气锅炉产生的热能通过直接输送或者通过系统中的电制冷机组、电加热器、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组等转化，来满足用户侧实时发生变化的冷、热、电负荷需求，使系统运行稳定可靠且调节更加灵活，以便适应用户端冷、热、电负荷比例不同工况的运行，从而提高整个系统中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，降低系统成本。

Description

一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统
技术领域
本发明涉及能源利用领域，特别是涉及一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统
背景技术
以能量综合梯级利用为基础的、具有高效、环保、经济、可靠和灵活等特点的分布式能源系统受到了广泛的关注和一定的应用。分布式能源系统中的冷热电联供虽能大幅度地提高系统在设计工况下的用能效率，但由于用户末端有冷、热、电多种需求，而分布式能源系统的这三种输出产品并不能任意匹配，三种产品相互关联且相互制约，如当电需求大时，同时就会产生大量热，若此时没有足够的冷热需求，就需要排放大量热造成浪费，或者为了不浪费电，就需要从公共电网中购入电；而电需求小而冷热负荷多时，就需要把热电联产机组联到公共电网上将富裕的电售出，这就存在电上网问题，对于远离大电网或规模很小的分布式能源系统，上网问题尤其困难。而我国是个贫气国家，天然气价格相对比较高，即使用燃气蒸汽联合循环以55％的高效率生产电能，其上网电价仍难以令人接受。
分布式能源系统往往靠近用户设置，运行时极易受用户端冷、热、电需求变化的影响，长期低负载运行，虽然在设计工况满负载时系统效率较高，但是因长期低负载运行导致系统在整个运行周期的效率达不到设计效果。针对以上问题，一些复杂系统也得以开始被研究，本发明在此基础上提出了耦合光伏的内燃机分布式能源系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，提高系统中中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，并降低系统成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷和热负荷；
所述光伏组件发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器，产生热水；B路与所述燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷；
所述燃气内燃机排放的烟气分成两路，一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组中，产生冷水；一路通入到所述烟水换热器，产生出热水。
所述燃气内燃机的缸套水通入到所述水水换热器，产生出热水；
所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水，一水路通入所述热负荷；
所述电制冷机组产生的冷水与所述烟气热水型吸收式制冷机组产生的冷水合并一起通入到所述冷负荷。
可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括储热水箱，所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两路水，一路水通入所述储热水箱；一路水通入到所述热负荷。
可选的，所述储热水箱中产生的热水分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路通入到所述热负荷。
可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括电网，所述电网发的电与所述光伏组件发的电、燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷。
可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉产生的热水与所述电加热器、所述烟水换热器、所述水水换热器中产生的热水合并后，通入到所述热负荷。
可选的，所述烟气热水型吸收式制冷机组以自然存在的水或氨为制冷剂，无原动力，直接使用热原理，以热能为驱动能源。
可选的，所述烟水换热器的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流热传导将所述燃气内燃机排出的烟气的温度传递给通入到所述烟水换热器中的水。
可选的，所述水水换热器的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流和热传导将所述燃气内燃机排出的缸套水的温度传递给通入到所述水水换热器中的水。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
(1)本发明所提供的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，通过引入光伏组件、燃气内燃机、烟气热水型吸收式制冷机组、电制冷机组、电加热器，解耦系统冷、热、电产品，使系统运行稳定可靠且调节更加灵活，以便适应用户端冷、热、电负荷比例不同工况的运行，从而提高整个系统中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，降低系统成本。同时太阳能光伏组件的引入，降低了系统的运行成本，而光伏组件输出的电能比光热装置输出的热能的能源品级要高，不仅可以向用户供给电能，而且可以驱动电制冷机组向用户供应冷量。
(2)本发明并网不上网，在出现频率很低的尖峰负荷用电时期，通过电网购电满足用户用电和供冷用电的整体需求，这样就可以降低光伏组件和燃气内燃机的容量；并且当太阳能不足时，通过上网购电就可进一步降低燃气内燃机的备用容量。这些都降低设备成本，提高了设备的使用率，减少负荷长期低负荷运行的情况，从而提高整体运行效率。
(3)本发明通过引入储热水箱，平衡了系统产热和用户热负荷需求之间的不平衡，保证系统稳定运行，提高系统效率。
(4)本发明通过引入燃气锅炉，满足了用热高峰的用热需求，减小燃气内燃机的装机容量，并进一步解除电、热产品的相互制约。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统的结构示意图。
符号说明：1：光伏组件，2：燃气内燃机，3：电加热器，4：电制冷机组，5：烟水换热器，6：水水换热器，7：烟气热水型吸收式制冷机组，8：电负荷，9：冷负荷，10：热负荷，11：储热水箱，12：电网，13：燃气锅炉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，通过解耦系统冷、热、电产品，使系统运行稳定可靠且调节更加灵活，以便适应用户端冷、热、电负荷比例不同工况的运行，从而提高整个系统中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，并降低系统成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例示出的一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统包括：光伏组件1、燃气内燃机2、电加热器3、电制冷机组4、烟水换热器5、水水换热器6、烟气热水型吸收式制冷机组7、电负荷8、冷负荷9和热负荷10。
所述光伏组件1发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器3，产生热水；B路与所述燃气内燃机2发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组4，产生冷水，另一支路连接用户端的用电负荷8。
所述B路与所述燃气内燃机2发的电合并后，优先通入所述电负荷8，当所述电负荷8需求小时，其余电能通入所述电制冷机组4，产生冷水。
太阳能的光伏组件1的引入，降低了系统的运行成本，而光伏组件1输出的电能比光热装置输出的热能的能源品级要高，不仅可以向用户供给电能，而且可以驱动电制冷机组4向用户供应冷量。
电加热器3的引入可以在冷热电负荷不高而太阳能充足时，将一部分光伏组件1输出的电能输入到电加热器3，从而避免能量的浪费。
电制冷机组4的引入一方面是为了进一步提高高品位电能的利用，提高系统的整体运行效率，一方面在冷负荷高峰时，可从电网12购电满足冷负荷需求从而解除冷热两个产品相互牵制的问题。
所述燃气内燃机2发的电和所述光伏组件1发的电合并后，分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组4，产生冷水，另一支路连接用户端的用电负荷8。
所述燃气内燃机2排放的烟气分成两路，一路通入到所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水；一路通入到所述烟水换热器5，产生出热水。
当夏天冷负荷需求较多时，所述燃气内燃机2排放的烟气优先通入到所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水，当用户的冷负荷需求小时，所述燃气内燃机2排放的其余烟气通入到所述烟水换热器5中产生热水。
所述烟水换热器5的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流和热传导将所述燃气内燃机2排出的烟气的温度传递给通入到所述烟水换热器5中的水。
所述燃气内燃机2的缸套水通入到所述水水换热器6，产生出热水。
所述水水换热器6的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流和热传导将所述燃气内燃机2排出的缸套水的温度传递给通入到所述水水换热器6中的水。
所述电加热器3、所述烟水换热器5和所述水水换热器6中产生的热水合并在一起后，分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水，一水路通入到所述热负荷10。
当夏季冷负荷需求较大时，没有所述烟水换热器5产生的热水，所述电加热器3和所述水水换热器6产生的热水分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水，一水路通入到所述热负荷10。当夏季冷负荷需求小时，燃气内燃机2排放的烟气产生的冷水足以满足冷负荷9需求，此时所述电加热器3、所述烟水换热器5和所述水水换热器6中产生的热水合并在一起后，通入到所述热负荷10。
所述烟气热水型吸收式制冷机组7以自然存在的水或氨为制冷剂，无原动力，直接使用热原理，以热能为驱动能源。
所述电制冷机组4产生的冷水与所述烟气热水型吸收式制冷机组7产生的冷水合并一起通入到所述冷负荷9。
可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括储热水箱11，所述电加热器3、所述烟水换热器5和所述水水换热器6中产生的热水合并在一起后，还可分成三路水，一路水通入所述储热水箱11；一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水；一路水通入到所述热负荷10。储热水箱11的引入是为了平衡系统产热和用户热负荷需求之间的不平衡，保证系统稳定运行，提高系统效率。
所述储热水箱11储存的热水与所述电加热器3、所述烟水换热器5、所述水水换热器6产生的热水，合并在一起后，分成两路水，一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水；一路水通入到所述热负荷10。
当所述电加热器3、所述烟水换热器5和所述水水换热器6中产生的热水充足，而用户端的热负荷10需求不高时，可以将一部分热水通过到储热水箱11储存；当所述电加热器3、所述烟水换热器5和所述水水换热器6中产生的热水不足以供给用户端的热负荷需求时，可以将所述储热水箱11产生的热水供给用户端热负荷10。当用户端的冷负荷9需求较多，而烟气热水型吸收式制冷机组7产生的冷水不足以供给时，所述储热水箱11产生的热水通入到所述吸收式制冷机组7，产生冷水，为用户端冷负荷9提供冷水需求。
可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括电网12，所述电网12发的电与所述光伏组件1发的电、燃气内燃机2发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组4，产生冷水，另一支路连接所述电负荷8。
可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括燃气锅炉13，所述燃气锅炉13产生的热水与所述电加热器3、所述烟水换热器5、所述水水换热器6、所述储热水箱11中的热水合并后，分成两路水，一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组7，产生冷水；一路水连接到所述热负荷10。
燃气锅炉13的引入是为了满足用热高峰的用热需求，减少燃气内燃机2的装机容量，并进一步解除电、热产品的相互制约。
本实施例提供的一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统的工作原理：
系统中能源侧是光伏组件1、燃气内燃机2、燃气锅炉13和电网12，其中光伏组件1利用太阳能产生电能，燃气内燃机2燃烧燃料产生电能和热能，燃气锅炉13燃烧燃料产生热能。这些能量通过能源侧直接输送或者通过系统中的电制冷机组4、电加热器3、烟水换热器5、水水换热器6、烟气热水型吸收式制冷机组7等转化，来满足用户侧时时发生变化的冷、热、电负荷需求，而储热水箱11用来平衡能源侧产能过剩或不足的热量储存装置，电网12是作为电能产能不足以满足电负荷8和电制冷机组4制冷用电时的电补充能源，燃气锅炉13是燃气内燃机2的产热和储热水箱11内储存的热量不足时热能的补充能源。
光伏组件1发电和燃气内燃机2发电一方面满足用户用电需求，一方面驱动电制冷机组4制冷产生冷水。用户电负荷8优先使用光伏组件1发电然后是燃气内燃机2发电。当太阳能足够丰富时，光伏组件1发电量大于电负荷8和电制冷机组4制冷用电需求时，多余的电送入电加热器3产生热水满足用户用热需求。当光伏组件1和燃气内燃机2发电不足以满足用户用电和电制冷机组4用电时，从电网12购电补充不足电量。
燃气内燃机2的烟气余热分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组7中产生冷水，另一路通入到烟水换热器5产生热水。燃气内燃机2的缸套水通过水水换热器6产生的热水。当冷负荷9需求较大时，烟气全部通入到烟气热水型吸收式制冷机组7产生冷水，电加热器3和水水换热器6产生的热水，一路也送入到烟气热水型吸收式制冷机组7产生冷水，一路连接热负荷10。当热水不足时，从储热水箱11中提取热量补充，如果仍不能满足需求，启动燃气锅炉13来补充热量。当冷负荷9需求较小而烟气余热有富余时，烟气通过烟水换热器5产生热水，和水水换热器6、电加热器3产生的热水合并后，满足用户用热负荷10需求。如若热水不足，优先从储热水箱11然后从燃气锅炉10中提取热量补充热水。
燃气锅炉13燃烧燃料产生高温热水，作为备用热源补充用户用热。
电驱动的电制冷机组4产生的冷水和高温烟气、热水驱动烟气热水型吸收式制冷机组7产生的冷水，一起满足用户冷负荷9需求。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷和热负荷；
所述光伏组件发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器，产生热水；B路与所述燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷；
所述燃气内燃机排放的烟气分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路通入到所述烟水换热器，产生出热水；
所述燃气内燃机的缸套水通入到所述水水换热器，产生出热水；
所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水，一水路通入到所述热负荷；
所述电制冷机组产生的冷水与所述烟气热水型吸收式制冷机组产生的冷水合并一起通入到所述冷负荷。
2.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统还包括储热水箱，所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成三路水，一路水通入所述储热水箱；一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路水通入到所述热负荷。
3.根据权利要求2所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述储热水箱中产生的热水分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组，一路通入到所述热负荷。
4.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统还包括电网，所述电网发的电与所述光伏组件发的电、燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷。
5.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉产生的热水与所述电加热器、所述烟水换热器、所述水水换热器中产生的热水合并后，连接到所述热负荷。
6.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述烟气热水型吸收式制冷机组以自然存在的水或氨为制冷剂，无原动力，直接使用热原理，以热能为驱动能源。
7.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述烟水换热器的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流和热传导将所述燃气内燃机排出的烟气的温度传递给通入到所述烟水换热器中的水。
8.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述水水换热器的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流和热传导将所述燃气内燃机排出的缸套水的温度传递给通入到所述水水换热器中的水。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112325687A (zh) * 2020-10-28 2021-02-05 广东电网有限责任公司广州供电局 跨季节储热的多能互补分布式能源系统
CN113623892A (zh) * 2021-07-01 2021-11-09 华电电力科学研究院有限公司 用于新能源耦合电厂余热的数据中心供冷系统及控制方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1629463A (zh) * 2003-12-17 2005-06-22 中国科学院工程热物理研究所 多功能分布式冷热电联产系统及方法
US20140338331A1 (en) * 2012-11-13 2014-11-20 Institute Of Engineering Thermophysics, Chinese Academy Of Sciences Distributed combined cooling, heating and power generating apparatus and method with internal combustion engine by combining solar energy and alternative fuel
US20150052926A1 (en) * 2010-05-27 2015-02-26 Gerald Allen Alston Thermally Enhanced Cascade Cooling System
CN204407890U (zh) * 2015-03-09 2015-06-17 山东大学 一种可再生能源冷热电微网系统
CN105841396A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 华中科技大学 一种基于余热深度回收的冷热电三联供复合供能系统
CN105841391A (zh) * 2016-05-20 2016-08-10 东莞理工学院 一种主动蓄能调控的分布式能源系统及其调控方法
CN106960282A (zh) * 2017-03-27 2017-07-18 武汉大学 一种气电综合能源配网系统的协调运行方法
CN107784410A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 国网上海市电力公司 区域能源互联网集成系统以及优化其配置和运行的方法
CN109146182A (zh) * 2018-08-24 2019-01-04 南京理工大学 计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法
CN110361969A (zh) * 2019-06-17 2019-10-22 清华大学 一种冷热电综合能源系统优化运行方法
CN110503241A (zh) * 2019-07-24 2019-11-26 清华大学 冷-热-电综合能源系统的多目标优化方法
CN111090241A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 中国电力科学研究院有限公司 一种能源系统可视化方法
CN111242388A (zh) * 2020-01-22 2020-06-05 上海电机学院 一种考虑冷热电联供的微电网优化调度方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1629463A (zh) * 2003-12-17 2005-06-22 中国科学院工程热物理研究所 多功能分布式冷热电联产系统及方法
US20150052926A1 (en) * 2010-05-27 2015-02-26 Gerald Allen Alston Thermally Enhanced Cascade Cooling System
US20140338331A1 (en) * 2012-11-13 2014-11-20 Institute Of Engineering Thermophysics, Chinese Academy Of Sciences Distributed combined cooling, heating and power generating apparatus and method with internal combustion engine by combining solar energy and alternative fuel
CN204407890U (zh) * 2015-03-09 2015-06-17 山东大学 一种可再生能源冷热电微网系统
CN105841396A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 华中科技大学 一种基于余热深度回收的冷热电三联供复合供能系统
CN105841391A (zh) * 2016-05-20 2016-08-10 东莞理工学院 一种主动蓄能调控的分布式能源系统及其调控方法
CN107784410A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 国网上海市电力公司 区域能源互联网集成系统以及优化其配置和运行的方法
CN106960282A (zh) * 2017-03-27 2017-07-18 武汉大学 一种气电综合能源配网系统的协调运行方法
CN109146182A (zh) * 2018-08-24 2019-01-04 南京理工大学 计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法
CN111090241A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 中国电力科学研究院有限公司 一种能源系统可视化方法
CN110361969A (zh) * 2019-06-17 2019-10-22 清华大学 一种冷热电综合能源系统优化运行方法
CN110503241A (zh) * 2019-07-24 2019-11-26 清华大学 冷-热-电综合能源系统的多目标优化方法
CN111242388A (zh) * 2020-01-22 2020-06-05 上海电机学院 一种考虑冷热电联供的微电网优化调度方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112325687A (zh) * 2020-10-28 2021-02-05 广东电网有限责任公司广州供电局 跨季节储热的多能互补分布式能源系统
CN113623892A (zh) * 2021-07-01 2021-11-09 华电电力科学研究院有限公司 用于新能源耦合电厂余热的数据中心供冷系统及控制方法
CN113623892B (zh) * 2021-07-01 2022-08-30 华电电力科学研究院有限公司 用于新能源耦合电厂余热的数据中心供冷系统及控制方法

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