CN112212539B - 一种多源动力与边缘云的智慧能源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多源动力与边缘云的智慧能源系统，包括燃气冷热电三联供，用于供给边缘云数据处理中心电能，并分别提供热能、电能和冷能给蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统进行储存；分布式光伏系统；边缘云数据处理中心分别与燃气冷热电三联供、分布式光伏系统、蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统相连；余热回收装置与边缘云数据处理中心相连；蓄电池储能系统与用电设备相连，储供热系统以及蓄冷系统分别与用热设备和用冷设备相连，本发明利用多种能源与边缘云数据处理中心之间的相互协同，实现了能源系统解耦、高效和灵活的柔性调节，减少了污染物的排放，同时能将边缘云数据处理中心的余热回收利用，提高了系统能源综合利用率。

Description

一种多源动力与边缘云的智慧能源系统
技术领域
本发明涉及一种能源系统，尤其涉及一种多源动力与边缘云的智慧能源系统。
背景技术
边缘云也叫边缘云计算，是基于云计算技术核心和边缘计算的能力，将主要处理和数据存储放在边缘基础设施之上的分布式云平台，多以数据中心的形式存在，被广泛的应用在大数据、移动互联网、物联网等领域中。
随着云计算、大数据、移动互联及物联网的迅猛发展，数据中心建设呈现快速增长的趋势。数据中心在存储海量数据保障社会生活正常运行的同时，也对电力供应产生了巨大的影响，已成为一种高能耗的产业。除电力安全及其可靠性之外，数据中心内大量计算机和电子设备不间断运行产生的巨大热量也需要被及时排出，由于设备全年运行，冷负荷恒定，常规数据中心空调系统的制冷能耗占到总能耗的60%左右。
所以急需一种能够充分的利用数据中心的余热，并能对能源进行整体调控而进行全面感知和智能决策，使得能源利用率高的能源系统。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种利用边缘云数据处理中心将多种能源进行结合相互协调，并且还能对边缘云数据处理中心的余热进行回收的多源动力与边缘云的智慧能源系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多源动力与边缘云的智慧能源系统，包括：
燃气冷热电三联供，用于供给边缘云数据处理中心电能，并分别提供热能、电能和冷能给蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统进行储存；
分布式光伏系统，与所述蓄电池储能系统相连，用于提供电能给蓄电池储能系统进行储存；
边缘云数据处理中心，所述边缘云数据处理中心分别与所述燃气冷热电三联供、分布式光伏系统、蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统相连；
余热回收装置，所述余热回收装置与所述边缘云数据处理中心相连，用于对边缘云数据处理中心产生的余热进行回收利用；
其中，所述蓄电池储能系统与用电设备相连，所述储供热系统以及所述蓄冷系统分别与用热设备和用冷设备相连。
进一步的，所述余热回收装置包括：
热管，所述热管与边缘云数据处理中心内的CPU液冷装置连接，用于吸收液冷装置的热能；
换热器，所述换热器与所述热管相连；
溴化锂吸收式制冷机，所述溴化锂吸收式制冷机与换热器相连；
冷却装置，所述冷却装置与溴化锂吸收式制冷机相连；
空调系统，所述冷却装置与空调系统相连；
其中，所述溴化锂吸收式制冷机用于吸收换热器中的热能，并提供热量给冷却装置后，冷却装置通过空调系统进行降温。
进一步的，所述用电设备包括软件系统以及硬件系统。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案的多源动力与边缘云的智慧能源系统，利用多种能源与边缘云数据处理中心之间的相互协同，实现了能源系统解耦、高效和灵活的柔性调节，以此为基础所构建的总能智慧能源系统，大大的提高了系统能源综合利用率，并且减少了污染物的排放，同时能将边缘云数据处理中心的余热进行回收利用，提高了能源利用率。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的框架示意图；
附图2为本发明中余热回收装置的框架示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅附图1，本发明所述的一种多源动力与边缘云的智慧能源系统，包括燃气冷热电三联供、分布式光伏系统、边缘云数据处理中心、余热回收装置、蓄电池储能系统、储供热系统、蓄冷系统、用电设备、用热设备和用冷设备；燃气冷热电三联供系统是将制冷、供热（采暖和供热水）、发电三者合而为一的设施，通过发电机充分燃烧燃料输出电力（例如：天然气），同时采用吸收式制冷机组回收发电机排放蒸汽和余热，成为较为环保的转为电能、热能的一种能源利用方式。
本发明中燃气冷热电三联供系统用于供给边缘云数据处理中心电能，保证边缘云数据处理中心正常稳定的运行，并分别提供热能、电能和冷能给蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统进行储存以备后续的使用。
其中，分布式光伏系统吸收太阳辐照发电，不额外增加占地，缓解系统供电压力，也减少燃料的使用；同时减少建筑吸热，降低制冷能耗，增加能源利用效率的同时也减少了污染的排放，利用分布式光伏系统提供电能给蓄电池储能系统进行电能的储存，并且分布式光伏系统也经由边缘云数据处理中心进行相应的控制。
本发明中的用电设备、用热设备和用冷设备所需的能量分别经由储供热系统、蓄电池储能系统、蓄冷系统进行提供，并且上述的能量均由边缘云数据处理中心进行处理后进行相应的分配。
储供热系统热循环寿命大于5000次，储热、放热能量衰减小于10%，结合蓄热罐固定式储热，实现“分布式系统能效梯级转化与利用”，确保供热、供能安全，大幅度降低运行成本。
蓄冷系统，夜间用电低谷或能量富余时蓄冷，电力负荷较高时释放冷量，实现“削峰填谷”。
建设电动车充电桩、数据中心UPS不间断电源、退役电池等组成的蓄电池储能系统，参与电网储能调频服务，削峰填谷，缓解供电高峰期压力，改善配电网电能质量以及园区负荷特性。
边缘云数据处理中心，所述边缘云数据处理中心分别与所述燃气冷热电三联供、分布式光伏系统、蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统相连，这样边缘云数据处理中心通过整体调度实现综合能源系统解耦、灵活、高效以及冷热电综合蓄能的协同调节。
另外，余热回收装置，所述余热回收装置与所述边缘云数据处理中心相连，用于对边缘云数据处理中心运行产生的热量驱动吸收式制冷机进行散热并制冷，提高能源利用效率，具体的方式如下所述。
请参阅附图2，余热回收装置包括热管、换热器、溴化锂吸收式制冷机、冷却装置和空调系统，热管的一端与边缘云数据处理中心的CPU液冷装置连接，另一端与换热器连接，换热器再与溴化锂吸收式制冷机连接形成循环回路，溴化锂吸收式制冷机通过制冷装置与空调系统相连进行供冷降温。
工作时，热管与边缘云数据处理中心的液冷装置连接的一端受热时，在热扩散的动力下传导到另一端，热管直接从边缘云数据处理中心内的CPU液冷装置中获取热量，然后释放出热量给换热器，如此不停的将液冷装置的热量传递到换热器，再通过换热器传递到溴化锂吸收式制冷机中用于制冷再用于给机房降温；同时冷却装置用于带走溴化锂吸收式制冷机中的热量，空调系统用于给机房制冷降温，其工作产生的热量再用于溴化锂吸收式制冷机中。
这样通过本发明中的余热回收装置，一方面直接给机房散热降温，另一方面又制冷进一步给机房降温，降低了机房PUE值，提高了能源利用率。
本发明中的用电设备包括众多的软件系统和硬件系统，软件系统包括地理信息、气象管理、负荷预测、电网监控、客服、收费、远程抄表、远程室内测温系统、生产管控等各子系统、各信息数据互为调用，全面实现供能管理。
硬件系统包括温度、压力、流量等参数传感器、楼宇自动智能控制装置等。
本发明的多源动力与边缘云的智慧能源系统，利用多种能源与边缘云数据处理中心之间的相互协同，实现了能源系统解耦、高效和灵活的柔性调节，以此为基础所构建的总能智慧能源系统，大大的提高了系统能源综合利用率，并且减少了污染物的排放，同时能将边缘云数据处理中心的余热进行回收利用，提高了能源利用率。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多源动力与边缘云的智慧能源系统，其特征在于，包括：
燃气冷热电三联供，用于供给边缘云数据处理中心电能，并分别提供热能、电能和冷能给蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统进行储存；
分布式光伏系统，与所述蓄电池储能系统相连，用于提供电能给蓄电池储能系统进行储存；
边缘云数据处理中心，所述边缘云数据处理中心分别与所述燃气冷热电三联供、分布式光伏系统、蓄电池储能系统、储供热系统以及蓄冷系统相连；
余热回收装置，所述余热回收装置与所述边缘云数据处理中心相连，用于对边缘云数据处理中心产生的余热进行回收利用；
其中，所述蓄电池储能系统与用电设备相连，所述储供热系统以及所述蓄冷系统分别与用热设备和用冷设备相连；
其中，所述余热回收装置包括：
热管，所述热管与边缘云数据处理中心内的CPU液冷装置连接，用于吸收液冷装置的热能；
换热器，所述换热器与所述热管相连；
溴化锂吸收式制冷机，所述溴化锂吸收式制冷机与换热器相连；
冷却装置，所述冷却装置与溴化锂吸收式制冷机相连；
空调系统，所述冷却装置与空调系统相连；
其中，所述溴化锂吸收式制冷机用于吸收换热器中的热能，并提供热量给冷却装置后，冷却装置通过空调系统进行降温。
2.根据权利要求1所述的多源动力与边缘云的智慧能源系统，其特征在于：所述用电设备包括软件系统以及硬件系统。
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