CN117146449A - 一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统 - Google Patents

一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统 Download PDF

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蒋潇甫
段立强
张伟骏
李智诚
高统彤
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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，包括太阳能利用转化子系统、太阳能热存储与利用子系统、余电制氢储能子系统以及氢能利用发电子系统，涉及太阳能、储能与冷热电联供领域。该冷热电联供系统采用太阳能作为主要能源输入，通过太阳能槽式集热器加热导热油并进行存储，根据用户负荷需求采用吸收式制冷机、换热器等进行供冷/供热；同时利用光伏发电供给用户，多余太阳能电力通过质子交换膜电解池制成氢气进行存储；太阳能不足时，固体氧化物燃料电池以氢气为燃料进行发电，燃料电池中的排气余热通过换热器进行回收、存储，可有效将间歇、波动太阳能进行存储利用，提高可再生能源利用率，满足用户冷、热、电、热水需求。

Description

一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统
技术领域
本发明涉及太阳能、储能与冷热电联供技术领域，特别是涉及一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统。
背景技术
开发和利用可再生能源是实现碳减排目标的重要途径之一，但可再生能源固有的波动性和间歇性极大地影响了其大规模应用，绿氢储能凭借其可持续、清洁、可运输等优势，成为一种富有前景的解决方案。对于不稳定的太阳能，热储能可解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，成为重要的储能方式之一。本领域亟需一种能够将太阳能、绿氢储能、热储能与分布式能源系统相结合的联供系统，以促进清洁和高效的分布式能源系统的发展。
发明内容
针对上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，以有效将间歇、波动太阳能进行存储和利用，提高可再生能源利用率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，包括：太阳能利用转化子系统(1)、太阳能热存储与利用子系统(2)、余电制氢储能子系统(3)以及氢能利用发电子系统(4)；
所述太阳能利用转化子系统(1)与所述太阳能热存储与利用子系统(2)和所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路、阀门和线缆进行连接；所述太阳能热存储与利用子系统(2)与所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路和阀门进行连接；所述氢能利用发电子系统(4)与所述太阳能热存储与利用子系统(2)和所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路和阀门进行连接；
所述太阳能利用转化子系统(1)一方面用于将太阳辐射能转化为太阳能电力后进行电输出，供给用户；另一方面用于将太阳辐射能转化为热能来加热所述太阳能热存储与利用子系统(2)中的导热油；再一方面还用于将多余的太阳能电力输送至所述余电制氢储能子系统(3)；
所述余电制氢储能子系统(3)通过利用所述太阳能利用转化子系统(1)输送的太阳能电力和所述太阳能热存储与利用子系统(2)输送的导热油来产生氧气和氢气；其中氧气直接进行出售，氢气则输送至所述氢能利用发电子系统(4)；
所述氢能利用发电子系统(4)利用所述余电制氢储能子系统(3)输送的氢气来产生电能输送至用户，产生的尾气则输送至所述太阳能热存储与利用子系统(2)进行余热回收；
所述太阳能热存储与利用子系统(2)通过利用所述太阳能利用转化子系统(1)加热的导热油以及所述氢能利用发电子系统(4)输送的尾气的热能来满足用户供热负荷需求或供冷负荷需求。
可选地，所述太阳能利用转化子系统(1)包括：太阳能槽式集热器(101)、太阳能光伏板(102)、太阳能最大功率点跟踪控制器(103)以及太阳能直流交流逆变器(104)；
所述太阳能槽式集热器(101)将太阳能辐射能转化热能并输送至所述太阳能热存储与利用子系统(2)；所述太阳能光伏板(102)与所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)连接；所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)的第一路出口通过所述太阳能直流交流逆变器(104)进行电输出；所述阳能光伏板(102)将太阳辐射能转化为太阳能电力，太阳能电力经过所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)和所述太阳能直流交流逆变器(104)后进行电输出，供给用户。
可选地，所述太阳能热存储与利用子系统(2)包括：第一低温油泵(201)、绝热低温储油罐(202)、第二低温油泵(203)、余热回收换热器(204)、绝热高温储油罐(205)、高温油泵(206)、供热调节阀门(207)、供热换热器(208)、供冷调节阀门(209)、吸收式制冷机(210)、生活热水换热器(211)以及制氢水加热调节阀门(212)；
所述第一低温油泵(201)入口与所述绝热低温储油罐(202)的第一路出口连接；所述第一低温油泵(201)出口与所述太阳能槽式集热器(101)入口连接；所述太阳能槽式集热器(101)出口分为两路，所述太阳能槽式集热器(101)的第一路出口与所述制氢水加热调节阀门(212)入口连接，所述太阳能槽式集热器(101)的第二路出口连接所述绝热高温储油罐(205)的第一路入口；所述第二低温油泵(203)入口连接所述绝热低温储油罐(202)出口；所述第二低温油泵(203)出口与所述余热回收换热器(204)油侧入口连接；所述余热回收换热器(204)油侧出口与所述绝热高温储油罐(205)的第二路入口连接；所述余热回收换热器(204)气侧出口连通大气；所述高温油泵(206)入口与所述绝热高温储油罐(205)出口连接；所述高温油泵(206)出口分为两路，所述高温油泵(206)的第一路出口连接所述供热调节阀门(207)入口，所述高温油泵(206)的第二路出口连接所述供冷调节阀门(209)入口；所述供热调节阀门(207)出口连接所述供热换热器(208)油侧入口；所述供冷调节阀门(209)出口连接所述吸收式制冷机(210)油侧入口；所述供热换热器(208)的油侧出口和所述吸收式制冷机(210)的油侧出口混合后，经所述生活热水换热器(211)后与所述绝热低温储油罐(202)入口连接；供暖回水及供暖供水分别与所述供热换热器(208)的水侧入口及水侧出口连接；冷冻水回水及冷冻水供水分别与所述吸收式制冷机(210)的水侧入口及水侧出口连接；自来水、生活热水分别与所述生活热水换热器(211)的水侧入口、水侧出口连接。
可选地，所述太阳能热存储与利用子系统(2)以导热油作为换热工质。
可选地，所述余电制氢储能子系统(3)包括：制氢水加热器(301)、制氢直流直流变换器(302)、质子交换膜电解池(303)、氢气储罐(304)以及氢气减压阀门(305)；
所述制氢水加热器(301)油侧入口与所述制氢水加热调节阀门(212)出口连接；所述制氢水加热器(301)油侧出口与所述第一低温油泵(201)入口连接；所述制氢水加热器(301)水侧入口通入水；所述制氢水加热器(301)水侧出口与所述质子交换膜电解池(303)的第一路入口连接；所述制氢直流直流变换器(302)入口连接所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)的第二路出口；所述制氢直流直流变换器(302)的出口与所述质子交换膜电解池(303)的第二路入口连接；所述质子交换膜电解池(303)的阴极出口与所述氢气储罐(304)入口连接；所述质子交换膜电解池(303)的阳极出口输出氧气；所述氢气储罐(304)出口与所述氢气减压阀门(305)入口连接。
可选地，所述氢能利用发电子系统(4)包括：第一空气预热器(401)、氢气预热器(402)、第二空气预热器(403)、固体氧化物燃料电池(404)、后燃室(405)以及直流交流变换器(406)；
所述氢气预热器(402)的第一路入口与所述氢气减压阀门(305)出口连接；所述氢气预热器(402)的第一路出口与所述固体氧化物燃料电池(404)阳极入口连接；所述第一空气预热器(401)的第一路出口与所述第二空气预热器(403)的第一路入口连接；所述第二空气预热器(403)的第一路出口与所述固体氧化物燃料电池(404)阴极入口连接；所述第一空气预热器(401)的第一路入口通入空气；所述固体氧化物燃料电池(404)阴极出口和阳极出口均与所述后燃室(405)入口连接；所述后燃室(405)出口与所述第二空气预热器(403)的第二路入口连接；所述第二空气预热器(403)的第二路出口与所述氢气预热器(402)的第二路入口连接；所述氢气预热器(402)的第二路出口与所述第一空气预热器(401)的第二路入口连接；所述第一空气预热器(401)的第二路出口与所述余热回收换热器(204)的气侧入口连接；所述固体氧化物燃料电池(404)出口通过所述直流交流变换器(406)进行电输出。
可选地，所述冷热电联供系统应用于生态楼宇分布式能源系统。
可选地，所述冷热电联供系统应用于园区分布式能源系统。
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：
本发明所提供的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，包括太阳能利用转化子系统、太阳能热存储与利用子系统、余电制氢储能子系统以及氢能利用发电子系统；该冷热电联供系统采用太阳能作为主要能源输入，通过太阳能槽式集热器加热导热油并进行存储，根据用户负荷需求，采用吸收式制冷机、换热器等进行供冷/供热；同时利用光伏进行发电供给用户，多余的太阳能电力将通过质子交换膜电解池制成氢气进行存储；太阳能不足时，固体氧化物燃料电池以氢气为燃料进行发电，燃料电池系统中的排气余热通过换热器进行回收、存储，可同时满足冷、热、电、热水的需求。本发明冷热电联供系统可有效将间歇、波动太阳能进行存储，通过将太阳能“移峰填谷”，解决了波动的太阳能供能和变化的用户用能需求在时间尺度和数量的不匹配、不同步问题，提高了可再生能源利用率，满足用户冷、热、电、氧气的用能需求，实现绿色、高效、零排放供能。
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为本发明一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统的结构示意图。
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。
本发明的目的是提供一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，以有效将间歇、波动太阳能进行存储和利用，提高可再生能源利用率。
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。
如图1所示，本发明集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统包括：太阳能利用转化子系统(1)、太阳能热存储与利用子系统(2)、余电制氢储能子系统(3)以及氢能利用发电子系统(4)。
其中，所述太阳能利用转化子系统(1)与所述太阳能热存储与利用子系统(2)和所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路、阀门和线缆进行连接；所述太阳能热存储与利用子系统(2)与所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路和阀门进行连接；所述氢能利用发电子系统(4)与所述太阳能热存储与利用子系统(2)和所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路和阀门进行连接。
所述太阳能利用转化子系统(1)一方面用于将太阳辐射能转化为太阳能电力后进行电输出，供给用户；另一方面用于将太阳辐射能转化为热能来加热所述太阳能热存储与利用子系统(2)中的导热油；再一方面还用于将多余的太阳能电力输送至所述余电制氢储能子系统(3)。所述余电制氢储能子系统(3)通过利用所述太阳能利用转化子系统(1)输送的太阳能电力和所述太阳能热存储与利用子系统(2)输送的导热油来产生氧气和氢气；其中氧气直接进行出售，氢气则输送至所述氢能利用发电子系统(4)。所述氢能利用发电子系统(4)利用所述余电制氢储能子系统(3)输送的氢气来产生电能输送至用户，产生的尾气则输送至所述太阳能热存储与利用子系统(2)进行余热回收。所述太阳能热存储与利用子系统(2)通过利用所述太阳能利用转化子系统(1)加热的导热油以及所述氢能利用发电子系统(4)输送的尾气的热能来满足用户供热负荷需求或供冷负荷需求。
具体地，所述太阳能利用转化子系统(1)包括：太阳能槽式集热器(101)、太阳能光伏板(102)、太阳能最大功率点跟踪控制器(103)以及太阳能直流交流逆变器(104)。
其中，所述太阳能槽式集热器(101)将太阳能辐射能转化热能并输送至所述太阳能热存储与利用子系统(2)；所述太阳能光伏板(102)与所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)连接；所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)的第一路出口通过所述太阳能直流交流逆变器(104)进行电输出。
具体地，所述太阳能热存储与利用子系统(2)包括：第一低温油泵(201)、绝热低温储油罐(202)、第二低温油泵(203)、余热回收换热器(204)、绝热高温储油罐(205)、高温油泵(206)、供热调节阀门(207)、供热换热器(208)、供冷调节阀门(209)、吸收式制冷机(210)、生活热水换热器(211)以及制氢水加热调节阀门(212)。
其中，所述第一低温油泵(201)入口与所述绝热低温储油罐(202)的第一路出口连接；所述第一低温油泵(201)出口与所述太阳能槽式集热器(101)入口连接；所述太阳能槽式集热器(101)出口分为两路，所述太阳能槽式集热器(101)的第一路出口与所述制氢水加热调节阀门(212)入口连接，所述太阳能槽式集热器(101)的第二路出口连接所述绝热高温储油罐(205)的第一路入口；所述第二低温油泵(203)入口连接所述绝热低温储油罐(202)出口；所述第二低温油泵(203)出口与所述余热回收换热器(204)油侧入口连接；所述余热回收换热器(204)油侧出口与所述绝热高温储油罐(205)的第二路入口连接；所述余热回收换热器(204)气侧出口连通大气；所述高温油泵(206)入口与所述绝热高温储油罐(205)出口连接；所述高温油泵(206)出口分为两路，所述高温油泵(206)的第一路出口连接所述供热调节阀门(207)入口，所述高温油泵(206)的第二路出口连接所述供冷调节阀门(209)入口；所述供热调节阀门(207)出口连接所述供热换热器(208)油侧入口；所述供冷调节阀门(209)出口连接所述吸收式制冷机(210)油侧入口；所述供热换热器(208)的油侧出口和所述吸收式制冷机(210)的油侧出口混合后，经所述生活热水换热器(211)后与所述绝热低温储油罐(202)入口连接；供暖回水及供暖供水分别与所述供热换热器(208)的水侧入口及水侧出口连接；冷冻水回水及冷冻水供水分别与所述吸收式制冷机(210)的水侧入口及水侧出口连接；自来水、生活热水分别与所述生活热水换热器(211)的水侧入口、水侧出口连接。
其中，所述太阳能热存储与利用子系统(2)以导热油作为换热工质。
具体地，所述余电制氢储能子系统(3)包括：制氢水加热器(301)、制氢直流直流变换器(302)、质子交换膜电解池(303)、氢气储罐(304)以及氢气减压阀门(305)。
其中，所述制氢水加热器(301)油侧入口与所述制氢水加热调节阀门(212)出口连接；所述制氢水加热器(301)油侧出口与所述第一低温油泵(201)入口连接；所述制氢水加热器(301)水侧入口通入水；所述制氢水加热器(301)水侧出口与所述质子交换膜电解池(303)的第一路入口连接；所述制氢直流直流变换器(302)入口连接所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)的第二路出口；所述制氢直流直流变换器(302)的出口与所述质子交换膜电解池(303)的第二路入口连接；所述质子交换膜电解池(303)的阴极出口与所述氢气储罐(304)入口连接；所述质子交换膜电解池(303)的阳极出口输出氧气；所述氢气储罐(304)出口与所述氢气减压阀门(305)入口连接。
具体地，所述氢能利用发电子系统(4)包括：第一空气预热器(401)、氢气预热器(402)、第二空气预热器(403)、固体氧化物燃料电池(404)、后燃室(405)以及直流交流变换器(406)。
其中，所述氢气预热器(402)的第一路入口与所述氢气减压阀门(305)出口连接；所述氢气预热器(402)的第一路出口与所述固体氧化物燃料电池(404)阳极入口连接；所述第一空气预热器(401)的第一路出口与所述第二空气预热器(403)的第一路入口连接；所述第二空气预热器(403)的第一路出口与所述固体氧化物燃料电池(404)阴极入口连接；所述第一空气预热器(401)的第一路入口通入空气；所述固体氧化物燃料电池(404)阴极出口和阳极出口均与所述后燃室(405)入口连接；所述后燃室(405)出口与所述第二空气预热器(403)的第二路入口连接；所述第二空气预热器(403)的第二路出口与所述氢气预热器(402)的第二路入口连接；所述氢气预热器(402)的第二路出口与所述第一空气预热器(401)的第二路入口连接；所述第一空气预热器(401)的第二路出口与所述余热回收换热器(204)的气侧入口连接；所述固体氧化物燃料电池(404)出口通过所述直流交流变换器(406)进行电输出。
本发明所述集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统的工作过程如下。
在白天，太阳能光伏板(102)将太阳辐射能转化为太阳能电力，太阳能电力经过太阳能最大功率点跟踪控制器(103)和太阳能直流交流逆变器(104)后进行电输出，供给用户。多余的太阳能电力则经过制氢直流直流变换器(302)转换后输送至质子交换膜电解池(303)；质子交换膜电解池(303)则将来自制氢水加热器(301)的水进行电解，分别在阳极和阴极产生氧气和氢气。制氢水加热器(301)的出口水温则由其油侧入口的制氢水加热调节阀门(212)通过调节进入制氢水加热器(301)的热油量进行控制。质子交换膜电解池(303)阴极产生的氢气储存在氢气储罐(304)中；质子交换膜电解池(303)阳极产生的氧气则可进行出售。
当太阳能直流交流逆变器(104)的电输出不能满足用户电负荷需求时，氢气减压阀门(305)被打开，将来自氢气储罐(304)的氢气降压至大气压、经氢气预热器(402)预热后，进入固体氧化物燃料电池(404)的阳极；空气则经第一空气预热器(401)、第二空气预热器(403)预热后进入固体氧化物燃料电池(404)的阴极。固体氧化物燃料电池(404)阳极的氢气和阴极的空气中的氧气发生电化学反应产生电能，产生的电能经直流交流变换器(406)转换后输送至用户，弥补太阳能直流交流逆变器(104)的电输出与用户用电负荷之间的电负荷不足。固体氧化物燃料电池(404)阳极未反应完的氢气和阴极未反应完的空气被输送至后燃室(405)进行燃烧，后燃室(405)出口的尾气则依次通过第二空气预热器(403)、氢气预热器(402)和第一空气预热器(401)分别对氧气和氢气进行预热。来自第一空气预热器(401)的尾气输送至余热回收换热器(204)与来自第二低温油泵(203)的低温导热油进行换热，换热后的高温导热油存储在绝热高温储油罐(205)中。在余热回收换热器(204)换热后的尾气则排入大气。
太阳能槽式集热器(101)将太阳辐射能转化为热能，并以热导热油的形式存储在绝热高温储油罐(205)中。当用户有供热负荷需求时，供冷调节阀门(209)关闭，来自绝热高温储油罐(205)的热油通过高温油泵(206)驱动，经供热调节阀门(207)后，进入供热换热器(208)与供暖回水进行换热，达到用户需求温度的供暖供水供给用户，可根据用户供暖负荷的需求，实时调整供热调节阀门(207)的阀门开度，调整进入供热换热器(208)的热油流量，进而实时满足用户供热负荷需求。当用户有供冷负荷需求时，供热调节阀门(207)关闭，来自绝热高温储油罐(205)的热油通过高温油泵(206)驱动，经供冷调节阀门(209)后，进入吸收式制冷机(210)进行制冷，可根据用户冷负荷的需求，实时调整供冷调节阀门(209)的阀门开度，调整进入吸收式制冷机(210)的热油流量，进而实时满足用户冷负荷需求。
根据“温度对口，能量梯级利用”原则，供热换热器(208)和吸收式制冷机(210)油侧出口的热油进入生活热水换热器(211)加热自来水，为用户供给生活热水，与自来水换热后的导热油储存在绝热低温储油罐(202)中。根据太阳辐射能的大小，通过调节第一低温油泵(201)的转速调整进入太阳能槽式集热器(101)的低温导热油流量，使太阳能槽式集热器(101)出口温度保持恒定。
本发明冷热电联供系统的应用对象可为生态楼宇分布式能源系统、园区分布式能源系统等。
本发明提供的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统能够有效将间歇、波动太阳能进行存储和利用，通过将太阳能“移峰填谷”，解决了波动的太阳能供能和变化的用户用能需求在时间尺度和数量的不匹配、不同步问题。本发明冷热电联供系统可根据用户需求调节用能方式，有效提高可再生能源利用率，满足用户冷、热、电、氧气的用能需求。本发明冷热电联供系统实现了绿色、高效、零排放供能，促进了清洁和高效的分布式能源系统的发展，具有广泛的应用前景。
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 (8)

1.一种集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，包括：太阳能利用转化子系统(1)、太阳能热存储与利用子系统(2)、余电制氢储能子系统(3)以及氢能利用发电子系统(4)；
所述太阳能利用转化子系统(1)与所述太阳能热存储与利用子系统(2)和所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路、阀门和线缆进行连接；所述太阳能热存储与利用子系统(2)与所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路和阀门进行连接；所述氢能利用发电子系统(4)与所述太阳能热存储与利用子系统(2)和所述余电制氢储能子系统(3)之间通过管路和阀门进行连接；
所述太阳能利用转化子系统(1)一方面用于将太阳辐射能转化为太阳能电力后进行电输出，供给用户；另一方面用于将太阳辐射能转化为热能来加热所述太阳能热存储与利用子系统(2)中的导热油；再一方面还用于将多余的太阳能电力输送至所述余电制氢储能子系统(3)；
所述余电制氢储能子系统(3)通过利用所述太阳能利用转化子系统(1)输送的太阳能电力和所述太阳能热存储与利用子系统(2)输送的导热油来产生氧气和氢气；其中氧气直接进行出售，氢气则输送至所述氢能利用发电子系统(4)；
所述氢能利用发电子系统(4)利用所述余电制氢储能子系统(3)输送的氢气来产生电能输送至用户，产生的尾气则输送至所述太阳能热存储与利用子系统(2)进行余热回收；
所述太阳能热存储与利用子系统(2)通过利用所述太阳能利用转化子系统(1)加热的导热油以及所述氢能利用发电子系统(4)输送的尾气的热能来满足用户供热负荷需求或供冷负荷需求。
2.根据权利要求1所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述太阳能利用转化子系统(1)包括：太阳能槽式集热器(101)、太阳能光伏板(102)、太阳能最大功率点跟踪控制器(103)以及太阳能直流交流逆变器(104)；
所述太阳能槽式集热器(101)将太阳能辐射能转化热能并输送至所述太阳能热存储与利用子系统(2)；所述太阳能光伏板(102)与所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)连接；所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)的第一路出口通过所述太阳能直流交流逆变器(104)进行电输出；所述阳能光伏板(102)将太阳辐射能转化为太阳能电力，太阳能电力经过所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)和所述太阳能直流交流逆变器(104)后进行电输出，供给用户。
3.根据权利要求2所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述太阳能热存储与利用子系统(2)包括：第一低温油泵(201)、绝热低温储油罐(202)、第二低温油泵(203)、余热回收换热器(204)、绝热高温储油罐(205)、高温油泵(206)、供热调节阀门(207)、供热换热器(208)、供冷调节阀门(209)、吸收式制冷机(210)、生活热水换热器(211)以及制氢水加热调节阀门(212)；
所述第一低温油泵(201)入口与所述绝热低温储油罐(202)的第一路出口连接；所述第一低温油泵(201)出口与所述太阳能槽式集热器(101)入口连接；所述太阳能槽式集热器(101)出口分为两路，所述太阳能槽式集热器(101)的第一路出口与所述制氢水加热调节阀门(212)入口连接，所述太阳能槽式集热器(101)的第二路出口连接所述绝热高温储油罐(205)的第一路入口；所述第二低温油泵(203)入口连接所述绝热低温储油罐(202)出口；所述第二低温油泵(203)出口与所述余热回收换热器(204)油侧入口连接；所述余热回收换热器(204)油侧出口与所述绝热高温储油罐(205)的第二路入口连接；所述余热回收换热器(204)气侧出口连通大气；所述高温油泵(206)入口与所述绝热高温储油罐(205)出口连接；所述高温油泵(206)出口分为两路，所述高温油泵(206)的第一路出口连接所述供热调节阀门(207)入口，所述高温油泵(206)的第二路出口连接所述供冷调节阀门(209)入口；所述供热调节阀门(207)出口连接所述供热换热器(208)油侧入口；所述供冷调节阀门(209)出口连接所述吸收式制冷机(210)油侧入口；所述供热换热器(208)的油侧出口和所述吸收式制冷机(210)的油侧出口混合后，经所述生活热水换热器(211)后与所述绝热低温储油罐(202)入口连接；供暖回水及供暖供水分别与所述供热换热器(208)的水侧入口及水侧出口连接；冷冻水回水及冷冻水供水分别与所述吸收式制冷机(210)的水侧入口及水侧出口连接；自来水、生活热水分别与所述生活热水换热器(211)的水侧入口、水侧出口连接。
4.根据权利要求3所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述太阳能热存储与利用子系统(2)以导热油作为换热工质。
5.根据权利要求3所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述余电制氢储能子系统(3)包括：制氢水加热器(301)、制氢直流直流变换器(302)、质子交换膜电解池(303)、氢气储罐(304)以及氢气减压阀门(305)；
所述制氢水加热器(301)油侧入口与所述制氢水加热调节阀门(212)出口连接；所述制氢水加热器(301)油侧出口与所述第一低温油泵(201)入口连接；所述制氢水加热器(301)水侧入口通入水；所述制氢水加热器(301)水侧出口与所述质子交换膜电解池(303)的第一路入口连接；所述制氢直流直流变换器(302)入口连接所述太阳能最大功率点跟踪控制器(103)的第二路出口；所述制氢直流直流变换器(302)的出口与所述质子交换膜电解池(303)的第二路入口连接；所述质子交换膜电解池(303)的阴极出口与所述氢气储罐(304)入口连接；所述质子交换膜电解池(303)的阳极出口输出氧气；所述氢气储罐(304)出口与所述氢气减压阀门(305)入口连接。
6.根据权利要求5所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述氢能利用发电子系统(4)包括：第一空气预热器(401)、氢气预热器(402)、第二空气预热器(403)、固体氧化物燃料电池(404)、后燃室(405)以及直流交流变换器(406)；
所述氢气预热器(402)的第一路入口与所述氢气减压阀门(305)出口连接；所述氢气预热器(402)的第一路出口与所述固体氧化物燃料电池(404)阳极入口连接；所述第一空气预热器(401)的第一路出口与所述第二空气预热器(403)的第一路入口连接；所述第二空气预热器(403)的第一路出口与所述固体氧化物燃料电池(404)阴极入口连接；所述第一空气预热器(401)的第一路入口通入空气；所述固体氧化物燃料电池(404)阴极出口和阳极出口均与所述后燃室(405)入口连接；所述后燃室(405)出口与所述第二空气预热器(403)的第二路入口连接；所述第二空气预热器(403)的第二路出口与所述氢气预热器(402)的第二路入口连接；所述氢气预热器(402)的第二路出口与所述第一空气预热器(401)的第二路入口连接；所述第一空气预热器(401)的第二路出口与所述余热回收换热器(204)的气侧入口连接；所述固体氧化物燃料电池(404)出口通过所述直流交流变换器(406)进行电输出。
7.根据权利要求1所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述冷热电联供系统应用于生态楼宇分布式能源系统。
8.根据权利要求1所述的集成太阳能、氢储能和热储能的冷热电联供系统，其特征在于，所述冷热电联供系统应用于园区分布式能源系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118030278A (zh) * 2024-01-29 2024-05-14 哈尔滨工业大学 一种基于氢氧燃气轮机的冷热电联供系统及其工作方法

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