CN217642730U - 一种高效分布式光伏发电供能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功能技术领域，尤其是涉及一种高效分布式光伏发电供能系统。高效分布式光伏发电供能系统包括光伏发电系统、储能系统、配电换电装置、电网和交直流两用负载；所述光伏发电系统与储能系统连接；所述储能系统和电网均与配电换电装置连接，配电换电装置与交直流两用负载连接；所述电网与配电换电装置之间设置有第一开关，所述配电换电装置与交直流两用负载之间设置有负载开关。该分布式光伏发电由于采用直流供电，减少了转换过程中的损失，供能系统效率提升10％‑15％，具有高效性；该系统实现了光伏发电100％就地消纳。

Description

一种高效分布式光伏发电供能系统

技术领域

本实用新型涉及功能技术领域，尤其是涉及一种高效分布式光伏发电供能系统。

背景技术

目前，能源行业是实现双碳目标的关键行业，光伏、风电等可再生能源的大规模开发与应用是实现能源行业碳中和的关键路径，然而可再生能源存在波动性大，不确定强等特点，每年弃风弃光的发电量也日益增大。在终端用能领域，对于校园、综合商务体等可再生能源的应用也仅停留在开发建设分布式光伏并并网，并未实现就地消纳，同时并网也造成了能源的严重浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效分布式光伏发电供能系统，该功能系统能够解决现有技术中存在的光伏不能本地消化，造成能源严重浪费的问题；

本实用新型提供一种高效分布式光伏发电供能系统，其包括光伏发电系统、储能系统、配电换电装置、电网和交直流两用负载；

所述光伏发电系统与储能系统连接；

所述储能系统和电网均与配电换电装置连接，配电换电装置与交直流两用负载连接；

所述电网与配电换电装置之间设置有第一开关，所述配电换电装置与交直流两用负载之间设置有负载开关。

优选的，所述交直流两用负载包括热泵系统和生活热水供应系统。

优选的，所述生活热水供应系统包括直/交流电加热器；

所述配电换电装置与直/交流电加热器之间设置有第二开关。

优选的，所述直/交流电加热器进口端与自来水泵连接。

优选的，所述直/交流电加热器出口端依次设置有生活热水泵、生活热水储罐、生活热水供水泵和生活热水使用装置。

优选的，所述热泵系统包括直/交流热泵，所述配电换电装置与直/交流热泵之间设置有第三开关。

优选的，所述热泵系统还包括供冷/采暖泵、冷热媒水储罐、供冷/采暖供水泵、供冷/采暖用户和供冷/采暖回水泵；

所述直/交流热泵、供冷/采暖泵、冷热媒水储罐、供冷/采暖供水泵、供冷/采暖用户和供冷/采暖回水泵构成供冷/采暖循环。

有益效果：

(1)该分布式光伏发电由于采用直流供电，减少了转换过程中的损失，供能系统效率提升10％-15％，具有高效性；

(2)该系统实现了光伏发电100％就地消纳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型具体实施方式提供的高效分布式光伏发电供能系统的结构示意图；

附图标记说明：

1：光伏发电系统；2：储能系统；3：配电换电装置；4：电网；5：直 /交流电加热器；6：生活热水储罐；7：生活热水使用装置；8：直/交流热泵；9：冷/热媒水储罐；10：供冷/采暖用户；11：第一开关；12：第二开关；13：第三开关；14：自来水泵；15：生活热水泵；16：生活热水供水泵；17：供冷/采暖泵；18：供冷/采暖供水泵；19：供冷/采暖回水泵。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、 "长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施方式中，提供了一种高效分布式光伏发电供能系统，其包括光伏发电系统1、储能系统2、配电换电装置3、电网4和交直流两用负载。

光伏发电系统1与储能系统2连接。

储能系统2和电网4均与配电换电装置3连接，配电换电装置3与交直流两用负载连接。

电网4与配电换电装置3之间设置有第一开关11，所述配电换电装置 3与交直流两用负载之间设置有负载开关。

交直流两用负载包括热泵系统和生活热水供应系统。

具体的：生活热水供应系统包括直/交流电加热器，配电换电装置 3与直/交流电加热器之间设置有第二开关12。直/交流电加热器进口端与自来水泵14连接。

直/交流电加热器出口端依次设置有生活热水泵15、生活热水储罐6、生活热水供水泵16和生活热水使用装置7。

热泵系统包括交/流热泵，所述配电换电装置3与直/交流热泵之间设置有第三开关13。

热泵系统还包括供冷/采暖泵17、冷热媒水储罐、供冷/采暖供水泵18、供冷/采暖用户10和供冷/采暖回水泵19；

所述直/交流热泵8、供冷/采暖泵17、冷热媒水储罐、供冷/采暖供水泵 18、供冷/采暖用户10和供冷/采暖回水泵19构成供冷/采暖循环。

在本实施方式中，提供了一种高效分布式光伏发电供能系统具体的实施方式，以及其工作过程，具体的如以下所述：

一种高效分布式光伏发电供能系统包括顺次连接的光伏发电系统1、储能系统2、配电换电装置3，光伏发电系统1中包含光伏板和直流汇流装置，光伏发电系统1发电后汇流以直流形式进入储能系统2，再通过配电换电装置3利用，配电换电装置3通过第一开关11、第二开关12和第三开关13 分别与电网4、直/交流电加热器5与直/交流热泵8连接。其中，自来水泵 14与直/交流电加热器5、生活热水泵15、生活热水储罐6、生活热水供水泵16与生活热水使用装置7顺次连接，在此路径内，自来水通过自来水泵 14增压，经过电加热器加热到60-90℃后进入生活热水储罐6，在用户需要时，经过生活热水供水泵16与生活热水使用装置7供生活热水。

直/交流热泵8与供冷/采暖泵17、冷/热媒水储罐9、供冷/采暖供水泵 18、供冷/采暖用户10、供冷/采暖回水泵19循环连接，在此路径中，冷/ 热媒水经过直/交流热泵8制冷或加热后，进入供冷/采暖泵17泵入冷/热媒水储罐9，经过供冷/采暖供水泵18换入冷/采暖用户换热系统，换热后经供冷/采暖回水泵19再循环进入直/交流热泵8中，如此循环，往复，为用户供冷和采暖。其中夏季冷媒水供冷温度为7-9℃，温差为6-9℃，冬季采暖水供暖温度为80-90℃，温差在10-30℃。

运行方式：春秋季，光伏白天发电时，第一开关11和第三开关13断开，第二开关12闭合，由分布式光伏系统进行直流供电，直/交流电加热器 5开启直流工作模式，将自来水进行电加热后存储到生活热水储罐6中，夜晚，生活热水负荷不够时，第三开关13断开，第一开关11和第二开关12 闭合，由电网4下电，经配电换电装置3，直/交流电加热器5开启交流工作模式，为用户提供生活热水。夏季制冷和冬季供热，光伏白天发电时，第一开关11和第二开关12断开，第三开关13闭合，由分布式光伏系统进行直流供电，直/交流热泵8开启直流工作模式，将冷/热媒水经过直/交流热泵8制冷或加热后，通过进入供冷/采暖泵17泵入冷/热媒水储罐9，经过供冷/采暖供水泵18换入冷/采暖用户换热系统，换热后经供冷/采暖回水泵19 再循环进入直/交流热泵8中，如此循环，往复，为用户供冷和采暖；夜晚，光伏系统停止发电时，第一开关11和第三开关13打开，第二开关12闭合，由电网4下电，经配电换电装置3，直/交流热泵8开启交流工作模式，为用户分别在夏季供冷，冬季供暖。

综上所述，上述高效分布式光伏发电功能系统，具有以下优点：

(1)该分布式光伏发电由于采用直流供电，减少了转换过程中的损失，供能系统用电效率提升10％-15％，具有高效性；

(2)该系统可以用于酒店、商务区、医院、商业综合体等供能，系统采用关键直/交流电加热器5和直/交流热泵8，既可以利用分布式光伏解决部分生活热水和供暖需求，又可以采用电网4供电满足用户一年四季供能，实现了光伏发电100％就地消纳，供能应用前景广阔。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，包括光伏发电系统、储能系统、配电换电装置、电网和交直流两用负载；

所述光伏发电系统与储能系统连接；

所述储能系统和电网均与配电换电装置连接，配电换电装置与交直流两用负载连接；

所述电网与配电换电装置之间设置有第一开关，所述配电换电装置与交直流两用负载之间设置有负载开关。

2.根据权利要求1所述的高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，所述交直流两用负载包括热泵系统和生活热水供应系统。

3.根据权利要求2所述的高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，所述生活热水供应系统包括直/交流电加热器；

所述配电换电装置与直/交流电加热器之间设置有第二开关。

4.根据权利要求3所述的高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，所述直/交流电加热器进口端与自来水泵连接。

5.根据权利要求4所述高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，所述直/交流电加热器出口端依次设置有生活热水泵、生活热水储罐、生活热水供水泵和生活热水使用装置。

6.根据权利要求2所述的高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，所述热泵系统包括直/交流热泵，所述配电换电装置与直/交流热泵之间设置有第三开关。

7.根据权利要求6所述的高效分布式光伏发电供能系统，其特征在于，所述热泵系统还包括供冷/采暖泵、冷热媒水储罐、供冷/采暖供水泵、供冷/采暖用户和供冷/采暖回水泵；

所述直/交流热泵、供冷/采暖泵、冷热媒水储罐、供冷/采暖供水泵、供冷/采暖用户和供冷/采暖回水泵构成供冷/采暖循环。

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