CN114763767A - 一种燃气分布式能源系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃气分布式能源系统及其电能利用方法，该系统的燃气发电模块根据外部电网的电价，选择性向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电，当燃气发电模块向所述电解水装置供电时，电解水装置利用电能将水电解为氢气和氧气提供给用气客户使用。本发明通过引入电解水装置，在外部电网电价较低时，将燃气发电模块产生的电能进行电解水作业以生产氢气和氧气供用气客户使用，使得燃气分布式能源系统中的燃气发电模块能够持续工作，提高了运行效率避免了资源的浪费。

Description

一种燃气分布式能源系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种分布式能源系统，尤其涉及一种燃气分布式能源系统。
背景技术
分布式能源是指安装在用户端的高效冷热电联供系统。分布式能源主要包括农村小水电、小型独立电站、废弃生物质发电、煤矸石发电,以及余热、余气、余压发电等。分布式能源也称分布式供能、分散式发电、分布式供电。分布式能源系统也叫做冷热电三联供系统。目前,分布式能源系统主要是以燃气作为能源,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产系统。
图1是现有技术中一种典型的燃气分布式能源系统，包括内燃机群组、燃气轮机群组和燃气蒸汽锅炉群组，内燃机群组和燃气轮机群组利用燃气作为燃料进行发电，所发的电能通过公共配电网提供给电力用户使用；内燃机群组和燃气轮机群组发电时产生的高温烟气提供给余热蒸汽锅炉，余热蒸汽锅炉利用高温烟气生产蒸汽，和燃气蒸汽锅炉群组燃烧燃气生产的蒸汽在蒸汽管网中汇集后提供给蒸汽用户使用。
通常情况下，电力用户会根据电价选择使用外部电网或燃气分布式能源系统作为电力供应。当外部电网处于峰电价时，燃气分布式能源系统的电价相对外部电网的峰电价更有优势，用户此时会优先选用燃气分布式能源系统提供的电力；当外部电网处于低谷电价时，燃气分布式能源系统此时的用电价格通常比外部电网的谷电价更高，这时候用户会选择外部电网作为电力供应，在这种情况下燃气分布式能源系统只能关停燃气内燃机和燃气轮机。
燃气内燃机和燃气轮机长期停机的情况，造成了燃气分布式能源系统运行效率的低下和资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃气分布式能源系统及其电能利用方法，该燃气分布式能源系统通过引入电解水装置，在外部电网处于低谷电价时，利用燃气发电模块产生的电能进行电解水作业，向用户提供氢气和氧气，从而使得燃气分布式能源系统中的燃气发电模块能够持续工作，提高了运行效率避免了资源的浪费。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种燃气分布式能源系统的电能利用方法，所述燃气分布式能源系统的燃气发电模块根据外部电网的电价选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电，当所述燃气发电模块向所述电解水装置供电时，所述电解水装置利用所述燃气发电模块所发电能将水电解为氢气和氧气以提供给用气客户使用。
进一步得，当所述外部电网的电价为峰电价时，所述燃气发电模块向外部电网的电力用户供电；当所述外部电网的电价为谷电价时，所述燃气发电模块向电解水装置供电。
进一步得，当所述燃气发电模块向外部电网的电力用户供电时，所述电力用户通过公共配电网使用所述燃气发电模块所发电力；当所述燃气发电模块向电解水装置供电时，所述电力用户通过公共配电网使用所述外部电网的电力。
本发明还提供了一种燃气分布式能源系统，其包括燃气发电模块和电解水装置，所述燃气发电模块根据外部电网的电价选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电，当所述燃气发电模块向所述电解水装置供电时，所述电解水装置利用所述燃气发电模块所发电能将水电解为氢气和氧气以提供给用气客户使用。
在一个实施例中，所述燃气发电模块通过切换开关选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电。
在一个实施例中，还包括公共配电网，外部电网或所述燃气发电模块通过所述公共配电网向电力用户供电。
在一个实施例中，还包括储运装置，所述氢气和氧气通过储运装置提供给用气客户。
在一个实施例中，所述燃气分布式能源系统还包括蒸汽提供模块，所述蒸汽提供模块包括燃气蒸汽锅炉群组和余热蒸汽锅炉，所述燃气蒸汽锅炉群组通过燃烧燃气生产蒸汽，所述余热蒸汽锅炉利用所述燃气发电模块产生的高温烟气生产蒸汽，所述燃气蒸汽锅炉群组生产的蒸汽和余热蒸汽锅炉生产的蒸汽汇集到蒸汽管网后提供给蒸汽用户使用。
在一个实施例中，所述燃气发电模块包括内燃机群组和/或燃气轮机群组，所述内燃机群组和燃气轮机群组采用燃气为燃料进行发电。
在一个实施例中，所述燃气为天然气。
本发明提供的燃气分布式能源系统及其使用方法通过引入电解水装置，在外部电网处于低谷电价时，利用燃气发电模块产生的电能进行电解水作业，向用户提供氢气和氧气，从而使得燃气分布式能源系统中的燃气发电装置能够持续工作，提高了运行效率避免了资源的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明背景技术中描述的现有燃气分布式能源系统的系统结构示意图；
图2为本发明所述的燃气分布式能源系统的系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
如图1所示，一种燃气分布式能源系统，包括燃气发电模块、切换开关、公共配电网和电解水装置，燃气发电模块通过切换开关分别与公共配电网或电解水装置相连，燃气发电模块所发电力通过切换开关分别提供给公共配电网或电解水装置，公共配电网用于向电力用户供电并与外部电网相连。电力用户可通过公共配电网自由选择使用外部电网提供的电能还是燃气发电模块提供的电能。电解水装置利用燃气发电模块提供的电能将水分解为氢气和氧气，并通过储运装置提供给用气客户使用。
具体得，燃气发电模块包括内燃机群组和/或燃气轮机群组，内燃机群组和燃气轮机群组采用天然气为燃料进行发电。
本实施例中的燃气分布式能源系统还包括蒸汽提供模块，蒸汽提供模块包括燃气蒸汽锅炉群组和余热蒸汽锅炉，燃气蒸汽锅炉群组通过燃烧天然气生产蒸汽，余热蒸汽锅炉利用内燃机群组/或燃气轮机群组产生的高温烟气生产蒸汽。燃气蒸汽锅炉群组生产的蒸汽和余热蒸汽锅炉生产的蒸汽汇集到蒸汽管网后提供给蒸汽用户使用。
具体的，储运装置为储气罐和运输车，电解水装置产生的氢气和氧气被分别存储在储气罐中，当用户需要时，通过运输车提供给用户。
作为优选，本实施例中的燃气为天然气。
本实施例还提供了一种燃气分布式能源系统的能源利用方法，包括燃气分布式能源系统的燃气发电模块根据外部电网的电价选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电，当燃气发电模块向电解水装置供电时，电解水装置利用燃气发电模块所发电能将水电解为氢气和氧气以提供给用气客户使用。
当外部电网的电价为峰电价时，燃气发电模块向外部电网的电力用户供电，此时电力用户通过公共配电网使用燃气发电模块所发电力；当外部电网的电价为谷电价时，燃气发电模块向电解水装置供电，此时电力用户通过公共配电网使用外部电网的电力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气分布式能源系统的电能利用方法，其特征在于，所述燃气分布式能源系统的燃气发电模块根据外部电网的电价选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电，当所述燃气发电模块向所述电解水装置供电时，所述电解水装置利用所述燃气发电模块所发电能将水电解为氢气和氧气以提供给用气客户使用。
2.如权利要求1所述的一种燃气分布式能源系统的电能利用方法，其特征在于，当所述外部电网的电价为峰电价时，所述燃气发电模块向外部电网的电力用户供电；当所述外部电网的电价为谷电价时，所述燃气发电模块向电解水装置供电。
3.如权利要求2所述的一种燃气分布式能源系统的电能利用方法，其特征在于，当所述燃气发电模块向外部电网的电力用户供电时，所述电力用户通过公共配电网使用所述燃气发电模块所发电力；当所述燃气发电模块向电解水装置供电时，所述电力用户通过公共配电网使用所述外部电网的电力。
4.一种燃气分布式能源系统，其特征在于，包括燃气发电模块和电解水装置，所述燃气发电模块根据外部电网的电价选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电，当所述燃气发电模块向所述电解水装置供电时，所述电解水装置利用所述燃气发电模块所发电能将水电解为氢气和氧气以提供给用气客户使用。
5.如权利要求4所述的一种燃气分布式能源系统，其特征在于，所述燃气发电模块通过切换开关选择性的向位于外部电网的电力用户或电解水装置供电。
6.如权利要求4所述的一种燃气分布式能源系统，其特征在于，还包括公共配电网，外部电网或所述燃气发电模块通过所述公共配电网向电力用户供电。
7.如权利要求4所述的一种燃气分布式能源系统，其特征在于，还包括储运装置，所述氢气和氧气通过储运装置提供给用气客户。
8.如权利要求4-7任一所述的一种燃气分布式能源系统，其特征在于，所述燃气分布式能源系统还包括蒸汽提供模块，所述蒸汽提供模块包括燃气蒸汽锅炉群组和余热蒸汽锅炉，所述燃气蒸汽锅炉群组通过燃烧燃气生产蒸汽，所述余热蒸汽锅炉利用所述燃气发电模块产生的高温烟气生产蒸汽，所述燃气蒸汽锅炉群组生产的蒸汽和余热蒸汽锅炉生产的蒸汽汇集到蒸汽管网后提供给蒸汽用户使用。
9.如权利要求8所述的一种燃气分布式能源系统，其特征在于，所述燃气发电模块包括内燃机群组和/或燃气轮机群组，所述内燃机群组和燃气轮机群组采用燃气为燃料进行发电。
10.如权利要求9所述的一种燃气分布式能源系统，其特征在于，所述燃气为天然气。
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