CN213072126U - 一种新型多能互补综合能源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型多能互补综合能源系统，涉及能源系统技术领域，为解决现有的新型多能互补综合能源系统在使用时常常由于能源利用时无法达到节能减排的问题。所述综合能源系统包括风力发电模块、光伏制热模块、调峰装置、热交换模块、双效循环发电模块和用电设备；所述风力发电模块和光伏制热模块与热交换模块均通过电性连接；所述热交换模块和调峰装置与双效循环发电模块均通过热能传递管连接；所述双效循环发电模块与用电设备通过电性连接。

Description

一种新型多能互补综合能源系统

技术领域

本实用新型涉及能源系统技术领域，具体为一种新型多能互补综合能源系统。

背景技术

随着社会经济的高速发展、工业生产水平和居民消费水平的日益增长，能源需求日益增长，并引发了大规模区域型和全球性环境问题。为破解日益严峻的能源和环境困局，美日欧等发达国家在本世纪初提出了综合能源系统发展计划，目的是促进分布式能源的推广应用并提高清洁能源渗透比。

综合能源系统的立体架构使得综合能源系统在规划设计初期就体现出其固有的复杂性。为此，自综合能源概念提出以来，系统的规划设计便引起了国内外学者的广泛关注，并纷纷依据使用场景的不同提出适应性的系统架构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型多能互补综合能源系统，以解决上述背景技术中提出现有的新型多能互补综合能源系统在使用时常常由于能源利用时无法达到节能减排的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型多能互补综合能源系统，包括综合能源系统，所述综合能源系统包括风力发电模块、光伏制热模块、调峰装置、热交换模块、双效循环发电模块和用电设备；所述风力发电模块和光伏制热模块与热交换模块均通过电性连接；所述热交换模块和调峰装置与双效循环发电模块均通过热能传递管连接；所述双效循环发电模块与用电设备通过电性连接。

优选的，所述风力发电模块包括控制系统、风力发电机群和电气系统；所述控制系统与风力发电机群和电气系统均通过电性连接。

优选的，所述热交换模块包括电加热器、储热罐和热交换器，所述电加热器、储热罐和热交换器与双效循环发电模块均通过热能传递管连接。

优选的，所述双效循环发电模块的主要设备为有机朗肯循环发电装置(ORC)。

优选的，所述调峰装置由生物质锅炉及市电网络两部分组成。

优选的，所述生物质锅炉内部换热介质为低沸点有机物。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型建立一种适合风能及太阳能丰富区域的新型综合能源系统，充分考虑可再生能源随时间的不确定性，充分利用区域内可利用的可再生能源，达到节能减排效果的同时，又创造了经济效益。

2.本实用新型建立起一整套区域能源生产使用传输网络，采用“自发自用，余电上网”原则，电、热能源满足用户需求的同时，多出来的热可通过蓄热水箱储存，多余的电则可售出到电网。

3.本实用新型不仅实现了能源的梯级利用，还实现了异种能源的相互转换。

附图说明

图1为本实用新型的一种新型多能互补综合能源系统的原理示意图；

图2为本实用新型的风力发电模块的原理示意图；

图3为本实用新型的热交换模块的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种新型多能互补综合能源系统，包括综合能源系统，综合能源系统包括风力发电模块、光伏制热模块、调峰装置、热交换模块、双效循环发电模块和用电设备；风力发电模块和光伏制热模块与热交换模块均通过电性连接；热交换模块和调峰装置与双效循环发电模块均通过热能传递管连接；双效循环发电模块与用电设备通过电性连接，光伏制热模块可将丰富的太阳能资源转换为可直接利用的热能，并与风力发电模块分离出的波动幅度较小的变动电能通过电加热装置加热出的热能一同储存在储热罐内，以供用户直接利用或系统下一阶段利用，这样可以让被吸收的太阳能更好的被利用，可以降低对其他资源的使用。

进一步，风力发电模块包括控制系统、风力发电机群和电气系统；控制系统与风力发电机群和电气系统均通过电性连接，风力发电模块的设计可以让该种新型多能互补综合能源系统在进行使用时可以更加有效的利用自然界的风能，同时由于利用了风能可以降低了其他资源的消耗增加了能源的利用率，风力发电机群随风场风速、风向的变化而间歇性产生波动性电能，此类电能对电网危害较大，往往不能够实现并网。所述风力发电模块可通过控制系统的滤波作用，将变动电能分离成可实现并网的平均化电能和波动幅度较小的变动电能。

进一步，热交换模块包括电加热器、储热罐和热交换器，所述电加热器、储热罐和热交换器与双效循环发电模块均通过热能传递管连接，热交换器可将储热罐内存储的热量通过对流换热将热量传给低沸点有机物介质，以便双效循环发电模块使用，通过储热罐可以对热能的利用更加充分，同时也降低了资源的消耗。

进一步，双效循环发电模块的主要设备为有机朗肯循环发电装置 (ORC)，实现了多能互补，将风力发电系统不可直接利用的电能部分以另外一种能直接利用的形式展现出来，双效循环发电模块的设计可以让该种新型多能互补综合能源系统在对不同资源进行发电利用时对资源的利用更加充分，大大降低了对资源利用不够充分而导致资源被浪费的问题。

进一步，调峰装置由生物质锅炉及市电网络两部分组成，充分利用人居产生的生物质垃圾，实现节能环保的社会目标，调峰装置的设计可以让人居生产的生物质垃圾更好的被利用，降低了这些生物质垃圾在进行降解时对环境造成的污染程度。

进一步，生物质锅炉内部换热介质为低沸点有机物，同时也降低了该种新型多能互补综合能源系统对资源的消耗，同时也增加了对废资源的利用，降低了资源的不可利用率。

工作原理：使用时风力可以被风力发电系统吸收，然后被风力发电机群和电气系统转化成变动电力同时将变动电力通过电性传输给控制系统，控制系统再将变动电力传输给电加热器，然后电加热器就可以对水进行升温，当升到一定温度时，电加热器就会停止升温，然后工作人员就可以将加温好的高温热水倒至到储热罐中，这时高温热水就可以对换热器进行加热，然后换热器会通过电性传输给双效循环发电模块，这时双效循环发电模块就会将平均化电力传输给电负荷，工作人员同时可以根据自己需求将生物质放置到生物质锅炉的内部，然后就会将产生的能量传输给双效循环发电模块，双效循环发电模块内部残余的低沸点介质就会传输给生物质锅炉和换热器对资源进行更加充分的利用，而被吸收的太阳能会被太阳能集热器吸收，然后太阳能集热器就会对水进行升温，然后将热水倒至到储热罐中，再次进行与风能发电一样的步骤。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种新型多能互补综合能源系统，包括综合能源系统，其特征在于，所述综合能源系统包括风力发电模块、光伏制热模块、调峰装置、热交换模块、双效循环发电模块和用电设备；

其中，所述风力发电模块和光伏制热模块与热交换模块均通过电性连接；

所述热交换模块和调峰装置与双效循环发电模块均通过热能传递管连接；

所述双效循环发电模块与用电设备通过电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型多能互补综合能源系统，其特征在于：所述风力发电模块包括控制系统、风力发电机群和电气系统；所述控制系统与风力发电机群和电气系统均通过电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型多能互补综合能源系统，其特征在于：所述热交换模块包括电加热器、储热罐和热交换器，所述电加热器、储热罐和热交换器与双效循环发电模块均通过热能传递管连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型多能互补综合能源系统，其特征在于：所述双效循环发电模块的主要设备为有机朗肯循环发电装置(ORC)。

5.根据权利要求1所述的一种新型多能互补综合能源系统，其特征在于：所述调峰装置由生物质锅炉及市电网络两部分组成。

6.根据权利要求5所述的一种新型多能互补综合能源系统，其特征在于：所述生物质锅炉内部换热介质为低沸点有机物。

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