CN112325687B - 跨季节储热的多能互补分布式能源系统 - Google Patents

跨季节储热的多能互补分布式能源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112325687B
CN112325687B CN202011174829.5A CN202011174829A CN112325687B CN 112325687 B CN112325687 B CN 112325687B CN 202011174829 A CN202011174829 A CN 202011174829A CN 112325687 B CN112325687 B CN 112325687B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
energy
fuel cell
user side
refrigerating unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011174829.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112325687A (zh
Inventor
王锡
侯宏娟
杨波
潘军
黄旭锐
朱以顺
刘巍巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202011174829.5A priority Critical patent/CN112325687B/zh
Publication of CN112325687A publication Critical patent/CN112325687A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112325687B publication Critical patent/CN112325687B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/025—Liquid transfer means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/008—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/30—The power source being a fuel cell
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明涉及一种跨季节储热的多能互补分布式能源系统。该系统包括：电网、燃料电池、光热组件、第一制冷机组、第二制冷机组和基岩储热装置；燃料电池用于产生电能和热能，燃料电池的发电端和电网的发电端合并后分成两个输电支路，第一输电支路连接至第一制冷机组，第二输电支路连接至用户侧的电负荷端；燃料电池的产热端和光热组件的产热端合并后形成供热支路，基岩储热装置与供热支路双向连接，供热支路分成两个热能支路，第一热能支路连接至第二制冷机组，第二热能支路连接至用户侧的热负荷端；第一制冷机组输出的冷能支路与第二制冷机组输出的冷能支路合并后，连接至用户侧的冷负荷端。本发明可以平衡太阳能的季节差异，提高太阳能的利用率。

Description

跨季节储热的多能互补分布式能源系统
技术领域
本发明涉及能源利用领域，特别是涉及一种跨季节储热的多能互补分布式能源系统。
背景技术
分布式能源系统已经被广泛的研究和应用，其具有高效、环保、可靠和灵活等特点。目前可再生能源的利用技术也日趋成熟，为了能提高分布式能源系统的运行效率和降低运行成本，耦合可再生能源的分布式系统逐步进入到大家的视野之中。在可再生能源中太阳能的热利用已经早已推广应用，由于太阳能有其不稳定性，通常用储热水箱来平衡一天能量分配，而太阳能更具有鲜明的季节性，夏季有丰富的太阳资源，而冬季相对薄弱，太阳能的季节差异较大。因此，现有的能源系统中对太阳能的利用率不高，如何更高效的利用太阳能，是各行各业节能发展的一个方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种跨季节储热的多能互补分布式能源系统，以平衡太阳能的季节差异，提高太阳能的利用率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种跨季节储热的多能互补分布式能源系统，包括：电网、燃料电池、光热组件、第一制冷机组、第二制冷机组和基岩储热装置；
所述燃料电池用于产生电能和热能，所述燃料电池的发电端和所述电网的发电端合并后分成两个输电支路，第一输电支路连接至所述第一制冷机组，第二输电支路连接至用户侧的电负荷端；
所述燃料电池的产热端和所述光热组件的产热端合并后形成供热支路，所述基岩储热装置与所述供热支路双向连接；所述供热支路分成两个热能支路，第一热能支路连接至所述第二制冷机组，第二热能支路连接至用户侧的热负荷端；
所述第一制冷机组输出的冷能支路与所述第二制冷机组输出的冷能支路合并后，连接至用户侧的冷负荷端。
可选的，所述燃料电池的运行状态由所述第一制冷机组所需电负荷和所述用户侧的电负荷之和控制。
可选的，当用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷之和小于或等于第一阈值时，所述燃料电池处于非运行状态，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷由所述电网承担；
当所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷之和大于第一阈值且小于第二阈值时，所述燃料电池处于运行状态，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷由所述燃料电池承担；
当所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷之和大于或等于第二阈值时，所述燃料电池处于满负荷运行状态，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷由所述电网和所述燃料电池共同承担；
所述第二阈值为所述燃料电池的发电功率，所述第一阈值为所述燃料电池的发电功率的n％，0<n<100。
可选的，所述第一制冷机组为电制冷机组，所述第二制冷机组为热水型吸收式制冷机组。
可选的，所述第二制冷机组的优先级高于所述用户侧的热负荷的优先级；当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量满足所述第二制冷机组需求之后，所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量再用于满足所述用户侧的热负荷。
可选的，当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求之后，剩余的热能量存储至所述基岩储热装置；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量不能满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求时，所述基岩储热装置输出热能量，与所述燃料电池和所述光热组件一起为所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷提供热能量。
可选的，还包括：储热水箱；所述燃料电池的产热端和所述光热组件的产热端合并后的供热支路与所述储热水箱双向连接。
可选的，所述储热水箱的优先级高于所述基岩储热装置的优先级；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求之后，剩余的热能量存储至所述储热水箱，当所述储热水箱储热达到满负荷之后，所述燃料电池和所述光热组件剩余的热能量存储至所述基岩储热装置；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量不能满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求时，所述储热水箱输出热能量，与所述燃料电池和所述光热组件一起为所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷提供热能量；当所述储热水箱输出的热能量、所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量之和不能满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求时，所述基岩储热装置输出热能量，与所述储热水箱、所述燃料电池和所述光热组件一起为所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷提供热能量。
可选的，还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉用于产生热能量，所述燃气锅炉的产热端连接至所述燃料电池的产热端和所述光热组件的产热端合并后的供热支路上，所述燃气锅炉用于作为备用热源补充所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求。
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)本发明并网不上网，燃料电池的运行根据第一制冷机组所需电负荷和用户端电负荷之和来决定，在用户端电负荷尖峰时期和低估时期，通过电网购电满足用户用电和供冷用电的两种需求，这样就可以降低燃料电池的容量从而降低设备成本，并避免燃料电池在极低负荷下运行，提高了设备的使用率，从而提高燃料电池全年运行的效率。同时，引入光热组件和基岩储热装置，通过基岩储热装置在夏天储热，在冬天输出热量，实现将夏天的太阳能移到冬天，充分利用可再生能源太阳能，在提高太阳能利用的同时平衡了全年太阳能的不平衡性，从而降低了系统的运行成本。
(2)引入电制冷机组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，并解除热冷两个产品相互牵制的问题。
(3)储热水箱的引入是为了平衡系统在短期内(一天或几天)产热和用户热负荷需求之前的不平衡，保证系统稳定运行，提高系统效率。
(4)通过引入光热组件、燃气锅炉、电制冷机组、热水储热装置和基岩跨季节储热装置，解决了系统冷热电产品相互牵制的问题，使系统运行稳定可靠、调节灵活，满足用户端不同工况下的运行，最终提高了整个系统运行的能源利用率，并降低系统运行成本。
(5)燃气锅炉的引入是为了满足用热高峰的用热需求，补充由于特殊天气而造成热能供应不足，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为本发明跨季节储热的多能互补分布式能源系统的结构示意图。
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。
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。
图1为本发明跨季节储热的多能互补分布式能源系统的结构示意图。如图1所示，本发明的跨季节储热的多能互补分布式能源系统，包括：电网1、燃料电池2、光热组件3、第一制冷机组4、第二制冷机组5和基岩储热装置10；
所述燃料电池2用于产生电能和热能，所述燃料电池2的发电端和所述电网1的发电端合并形成供电支路，供电支路分成两个输电支路，第一输电支路连接至所述第一制冷机组4，第二输电支路连接至用户侧的电负荷端6，利用燃料电池2和电网1共同为第一制冷机组4和用户侧的电负荷端6供电。本发明的燃料电池2的运行状态由第一制冷机组4所需电负荷和用户侧的电负荷6之和控制。具体如下：
用电低谷时期，用户侧的电负荷6与所述第一制冷机组4的电负荷之和小于或等于第一阈值时，所述用户侧的电负荷6与所述第一制冷机组4的电负荷从电网1购电，由电网1满足需求，此时所述燃料电池2处于非运行状态。
用电高峰期，用户侧的电负荷与所述第一制冷机组4的电负荷之和大于或等于第二阈值时，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组4的电负荷从电网1购电，由所述电网1和燃料电池2共同承担，此时所述燃料电池2处于满负荷运行状态。
正常用电时期，所述用户侧的电负荷6与所述第一制冷机组4的电负荷之和大于第一阈值且小于第二阈值时，所述燃料电池2处于运行状态，所述用户侧的电负荷6与所述第一制冷机组4的电负荷由所述燃料电池2承担。
上述的第二阈值为所述燃料电池2的发电功率，所述第一阈值为所述燃料电池2的发电功率的n％，0<n<100。例如n＝25，此时，第一阈值为燃料电池2的发电功率的25％。
所述燃料电池2的产热端和所述光热组件3的产热端合并后形成供热支路，基岩储热装置10与供热支路双向连接，供热支路分成两个热能支路，第一热能支路连接至所述第二制冷机组5，第二热能支路连接至用户侧的热负荷端8。燃料电池2产生的热能量和光热组件3产生的热能量优先供给第二制冷机组5使用，即第二制冷机组5的优先级高于所述用户侧的热负荷的优先级，当所述燃料电池2产生的热能量和所述光热组件3产生的热能量之和满足所述第二制冷机组5需求之后，剩余热能量再用于满足所述用户侧的热负荷。
本发明采用基岩储热装置10实现跨季节储热。当太阳能充足的季节，例如夏季，光热组件3和燃料电池2的总产热大于总用热需求，即所述燃料电池2产生的热能量和所述光热组件3产生的热能量能够满足所述第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷需求，此时将光热组件3和燃料电池2多余的热量存储于基岩储热装置10中。当太阳能缺乏的季节，例如冬季，总产热不足以满足总热需求，即所述燃料电池2产生的热能量和所述光热组件3产生的热能量不能满足所述第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷需求，此时基岩储热装置10将存储的热量输出，基岩储热装置10与所述燃料电池2和所述光热组件3一起为所述第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷提供热能量，实现跨季节储热供热。
所述第一制冷机组4输出的冷能支路与所述第二制冷机组5输出的冷能支路合并后，连接至用户侧的冷负荷端7。本发明的第一制冷机组4为电制冷机组，所述第二制冷机组5为热水型吸收式制冷机组，电驱动的电动制冷机4产生的冷水和高温热水驱动吸收式制冷机组产生的冷水，一起满足用户冷负荷需求。
为了进一步平衡太阳能的利用，本发明还包括储热水箱9。所述燃料电池2的产热端和所述光热组件3的产热端合并后的供热支路与所述储热水箱9双向连接。从储热方面和输出热能量方面，储热水箱9的优先级均高于所述基岩储热装置10的优先级。具体的，储热方面：当光热组件3和燃料电池2的总产热大于总用热需求，即所述燃料电池2产生的热能量和所述光热组件3产生的热能量能够满足所述第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷需求时，将光热组件3和燃料电池2多余的热量存于储热水箱9中，当储热水箱9储热达到满负荷时，将多余的热量存储于基岩储热装置10中。当总产热不足以满足总热需求时，依次用储热水罐9和基岩储热装置10补充。输出热能量方面：当总产热不足以满足总热需求，即所述燃料电池2产生的热能量和所述光热组件3产生的热能量不能满足所述第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷需求时，储热水箱9启动，储热水箱9与所述燃料电池2和所述光热组件3一起为第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷提供热能量；当储热水箱9加入后，仍不足以满足总热需求时，所述基岩储热装置10启动，基岩储热装置10与所述储热水箱9、所述燃料电池2和所述光热组件3一起为所述第二制冷机组5和所述用户侧的热负荷提供热能量。
此外，为了满足热高峰的用热需求，补充特殊天气造成热能供应不足，进一步解除电、热产品的相互制约，本发明还包括燃气锅炉11，燃气锅炉11燃烧燃料产生高温热水，作为备用热源补充吸收式制冷机组用热和用户热负荷需求。具体的，所述燃气锅炉11的产热端连接至所述燃料电池2的产热端和所述光热组件3的产热端合并后的供热支路上，当总产热不足以满足总热需求时，依次用储热水箱6、基岩储热装置10和燃气锅炉11补充。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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 (5)

1.一种跨季节储热的多能互补分布式能源系统，其特征在于，包括：电网、燃料电池、光热组件、第一制冷机组、第二制冷机组、基岩储热装置和储热水箱；
所述燃料电池用于产生电能和热能，所述燃料电池的发电端和所述电网的发电端合并后分成两个输电支路，第一输电支路连接至所述第一制冷机组，第二输电支路连接至用户侧的电负荷端，所述燃料电池的运行状态由所述第一制冷机组所需电负荷和所述用户侧的电负荷之和控制；
所述燃料电池的产热端和所述光热组件的产热端合并后形成供热支路，所述基岩储热装置与所述供热支路双向连接，所述储热水箱与所述供热支路双向连接；所述供热支路分成两个热能支路，第一热能支路连接至所述第二制冷机组，第二热能支路连接至用户侧的热负荷端；
所述第一制冷机组输出的冷能支路与所述第二制冷机组输出的冷能支路合并后，连接至用户侧的冷负荷端；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求之后，剩余的热能量存储至所述基岩储热装置；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量不能满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求时，所述基岩储热装置输出热能量，与所述燃料电池和所述光热组件一起为所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷提供热能量；
所述储热水箱的优先级高于所述基岩储热装置的优先级；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求之后，剩余的热能量存储至所述储热水箱，当所述储热水箱储热达到满负荷之后，所述燃料电池和所述光热组件剩余的热能量存储至所述基岩储热装置；
当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量不能满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求时，所述储热水箱输出热能量，与所述燃料电池和所述光热组件一起为所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷提供热能量；当所述储热水箱输出的热能量、所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量之和不能满足所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求时，所述基岩储热装置输出热能量，与所述储热水箱、所述燃料电池和所述光热组件一起为所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷提供热能量。
2.根据权利要求1所述的跨季节储热的多能互补分布式能源系统，其特征在于，当用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷之和小于或等于第一阈值时，所述燃料电池处于非运行状态，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷由所述电网承担；
当所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷之和大于第一阈值且小于第二阈值时，所述燃料电池处于运行状态，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷由所述燃料电池承担；
当所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷之和大于或等于第二阈值时，所述燃料电池处于满负荷运行状态，所述用户侧的电负荷与所述第一制冷机组的电负荷由所述电网和所述燃料电池共同承担；
所述第二阈值为所述燃料电池的发电功率，所述第一阈值为所述燃料电池的发电功率的n％，0<n<100。
3.根据权利要求1所述的跨季节储热的多能互补分布式能源系统，其特征在于，所述第一制冷机组为电制冷机组，所述第二制冷机组为热水型吸收式制冷机组。
4.根据权利要求3所述的跨季节储热的多能互补分布式能源系统，其特征在于，所述第二制冷机组的优先级高于所述用户侧的热负荷的优先级；当所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量满足所述第二制冷机组需求之后，所述燃料电池产生的热能量和所述光热组件产生的热能量再用于满足所述用户侧的热负荷。
5.根据权利要求1所述的跨季节储热的多能互补分布式能源系统，其特征在于，还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉用于产生热能量，所述燃气锅炉的产热端连接至所述燃料电池的产热端和所述光热组件的产热端合并后的供热支路上，所述燃气锅炉用于作为备用热源补充所述第二制冷机组和所述用户侧的热负荷需求。
CN202011174829.5A 2020-10-28 2020-10-28 跨季节储热的多能互补分布式能源系统 Active CN112325687B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011174829.5A CN112325687B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 跨季节储热的多能互补分布式能源系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011174829.5A CN112325687B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 跨季节储热的多能互补分布式能源系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112325687A CN112325687A (zh) 2021-02-05
CN112325687B true CN112325687B (zh) 2022-10-25

Family

ID=74296501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011174829.5A Active CN112325687B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 跨季节储热的多能互补分布式能源系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112325687B (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8814961B2 (en) * 2009-06-09 2014-08-26 Sundrop Fuels, Inc. Various methods and apparatuses for a radiant-heat driven chemical reactor
US20120255302A1 (en) * 2009-12-28 2012-10-11 Hugelman Rodney D Heating, cooling and power generation system
CN103778485B (zh) * 2014-02-24 2018-04-10 南方电网科学研究院有限责任公司 一种分布式发电供能系统及其优化方法
CN108487994B (zh) * 2018-02-28 2019-11-05 中国科学院广州能源研究所 一种微能源网复合储能系统
CN109184916A (zh) * 2018-08-27 2019-01-11 同济大学 综合能源路由器设备及能源转换的方法
CN109004686B (zh) * 2018-08-29 2021-04-30 三峡大学 一种考虑冰蓄冷空调多模式的冷热电联供型微网系统
CN109687002B (zh) * 2018-11-13 2022-09-16 中广核研究院有限公司 一种分布式冷热电联供系统
CN110285700B (zh) * 2019-06-26 2020-11-20 山东大学 一种含绝热压缩空气储能的区域综合能源系统及方法
CN110212588A (zh) * 2019-07-12 2019-09-06 浙江天煌科技实业有限公司 一种多能互补分布式能源互联网教学实验系统
CN110570010B (zh) * 2019-07-31 2023-01-17 中国科学院广州能源研究所 一种含储热装置的分布式系统的能量管理方法
CN110571491A (zh) * 2019-08-16 2019-12-13 华电电力科学研究院有限公司 一种基于燃料电池的综合能源供能系统与方法
CN111325636B (zh) * 2020-03-04 2022-12-27 贵州电网有限责任公司 一种综合能源系统
CN111692607A (zh) * 2020-06-22 2020-09-22 国网综合能源服务集团有限公司 一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112325687A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109696891B (zh) 包含空气源热泵和储能的微能源网系统及其运行控制方法
CN108625988B (zh) 一种含压缩空气储能的cchp微网结构及其运行方法
CN101825073A (zh) 一种分布式太阳能梯级利用系统
CN211372826U (zh) 一种新型pvt综合能源供给系统
CN115076752A (zh) 一种双热源配合高低温独立蓄热罐的供热系统
CN206023657U (zh) 具有实时控制系统的移动式多能源耦合热电复合型能源站
CN204407890U (zh) 一种可再生能源冷热电微网系统
CN113381398A (zh) 适用于工业园区的多能互补综合能源供能系统
CN112325687B (zh) 跨季节储热的多能互补分布式能源系统
Lund Optimization of stand-alone photovoltaic systems with hydrogen storage for total energy self-sufficiency
CN114440295B (zh) 一种兼具风电平抑与热电解耦的压缩空气储能系统及方法
CN111442441A (zh) 一种氢能与自然能热泵供热、制冷集成系统及方法
CN217816970U (zh) 一种多能互补绿色能源热网首站
CN214540448U (zh) 一种光气电储地热耦合的园区综合能源供能系统
CN216056354U (zh) 集储能和并离网供电功能的光伏发电系统结构
CN115949926A (zh) 一种混合能源蓄热锅炉节电系统及控制方法
CN215009626U (zh) 一种用于离岸海岛的综合能源利用系统
CN211880098U (zh) 一种光气电储耦合的多能互补供能系统
CN209763255U (zh) 一种耦合储热装置的空气源热泵机组供暖系统
CN210921858U (zh) 一种数据中心多能综合利用系统
CN114383184A (zh) 一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统
CN112542852A (zh) 一种适用于偏远地区的热电供储一体化装置
CN203604105U (zh) 太阳能抽水储能发电设备
CN113078686A (zh) 一种用于离岸海岛的综合能源利用系统及其运行方法
CN208398406U (zh) 一种太阳能与多能互补耦合联供系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant