TW201618413A - 混合型能源調節控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種混合型能源調節控制方法，係整合電化學式儲能系統與太陽光電、風力發電系統、有機朗肯循環發電(organic rankine cycle,ORC)系統與市電同為一電力系統架構，並配合雙效功能熱泵系統與一般住宅或大樓負載用電使用，使電力系統發電量與用電量平衡，使系統能穩定運轉，所生產生冷能及熱能亦可供建物需求使用，達一石二鳥之功效。

Description

混合型能源調節控制方法
本發明係一種能源分配調控方法，特別為一種混合型能源調節控制方法。
近年因分散式能源及再生能源逐漸受到重視，其微型電網未來亦可能成為電力系統重要之一環節，但其微型電網在應用時將受到再生能源發電不穩定而影響系統運作等問題，此外近年建物皆大量使用空調，故相對產生許多廢熱，以目前技術而言，雖可解決供電異常時多使用緊急柴油發電機供電，解決再生能源小於負載用電之問題，但面臨再生能源大於負載用量時，系統仍面臨發電及用電不平衡，造成系統電壓異常，其柴油發電機亦無法解決，亦需額外燃料供應。因此，如何使各供電、儲電設備系統之間於不同時間點或離峰尖峰時段的消耗及負載分配達到平衡，進一步達成能源的再生和調控的目的，逐漸成為各方所積極努力之課題。
由此可見，上述現有技術仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。
本系統之供電架構，係整合再生能源包含太陽光電與風力發電系統、雙效功能熱泵系統、有機朗肯循環發電系統及一般建物用電負載，並利用天然熱源及建物空調廢熱或工業廢熱等，搭配有機郎肯循環發電機提供電力能源調控，並藉由冷熱雙效機進行負載平衡。
本系統之控制方法，當與市電並聯運轉時，藉由建物冷氣(冷熱雙效機)所產生廢熱及太陽熱能，將多餘熱能儲存於儲熱槽中，當市電電費較高時段，且目前儲熱槽溫度達設定標準，啟動有機郎肯發電機，產生電力供給建物負載使用。進入孤島運轉時，當再生能源發電量大於用電電量時，啟動冷熱雙效機，製造熱水存放於儲存槽，並可將雙效機製造出之冷能降低室內溫度。當再生能源發電小於用電電量時，啟動有機郎肯循環發電機，將所存熱能轉為電能。當再生能源發電量與有機郎肯發電共同發電量小於用電電量時，則減少建屋冷氣用電，使室溫略上升，電力仍不足使用儲能系統提供剩餘不足用電。
本發明提供一種混合型能源調節控制方法，其步驟如下：一供電切換模組，係依據市電端之供電情況切換一並聯運轉模式或一孤島運轉模式；並聯運轉模式時，一再生能源調控模組係將連接複數個再生能源設備之發電量全部提供負載用電量使用；孤島運轉模式時，該再生能源調控模組係判斷該複數個再生能源設備之發 電量與負載用電量之關係；當該複數個再生能源設備之發電量大於負載用電量時，則將多餘之電量提供一產熱裝置製造熱水並存於一儲存槽中；當該複數個再生能源設備之發電量小於負載用電量時，則利用循環式發電裝置將該儲存槽中之熱水轉為電能供負載用量使用；以及當該複數個再生能源設備之發電量與循環式發電裝置之發電量總和小於負載用電量時，則將外部儲能設備之電能供負載用量使用。
其中再生能源設備係包括太陽能發電設備、風能發電設備、潮汐發電設備以及地熱發電設備。其中該產熱裝置係為一雙效熱泵裝置。其中該循環式發電裝置係為一有機郎肯循環發電裝置。
本發明之混合型能源調節控制方法，係整合再生能源、有機朗肯循環發電(organic rankine cycle,ORC)系統、儲能系統與市電同為一電力系統架構，並供給雙效功能熱泵系統(可製冷與製熱)與一般住宅或大樓負載用電使用，再生能源電力充沛時可將多餘電賣回市電，並充保儲能系統，提供市內冷氣空調使用，而空調廢熱制成熱水存放於儲熱槽中，可提供用戶熱水需求；當市電中斷時，再生能源發電量與負載用電量差異過大時，可能造成系統電壓或頻率異常，進而導致系統異常而造成再生能源跳脫，先前技術為解決供電異常時多使用蓄電池或緊急柴油發電機供電，解決再生能源小於負載用電之問題，但面臨再生能源大於負載用量時，系統仍面臨發電及用電不平衡，造成系統電壓異常，其發電機及蓄能系統亦無法解決，此發明提出當市電中斷時，以再生能源供給建物負載使用，不足部分利用有機朗肯循環發電機使用儲熱發電，提供用電不足之 處，並根據再生能源變化調整空調負載，當再生能源高於負載用電時，則將多餘之電力儲存於儲能設備，並提高製冷、熱用電，適當利用熱源調節電力，使電力系統發電量與用電量平衡，使系統能穩定運轉，所生產生冷能及熱能亦可供建物需求使用，達一石二鳥之功效。
上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
S11~S16‧‧‧步驟流程
第1圖為本發明之混合型能源調節控制方法之流程圖。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
請參閱第1圖，為本發明之混合型能源調節控制方法之流程圖，其步驟如下：S11：一供電切換模組，係依據市電端之供電情況切換一並聯運轉模式或一孤島運轉模式；S12：並聯運轉模式時，一再生能源調控模組係將連接複數個再生能源設備之發電量全部提供負載用電量使用；S13：孤島運轉模式時，該再生能源調控模組係判斷該複數個再生能源設備之發電量與負載用電量之關係；S14：當該複數個再生能源設備之發電量大於負載用電量時，則將多餘之電量提供一雙效熱泵裝置製造熱水並存於一儲存槽中；S15：當該複數個再生能源設備之發電量小於負載用電量時，則利用有機郎肯循環發電裝置將該儲存槽中之熱水轉為電能供負載用量使用；以及S16：當該複數個再生能源設備之發電量與有機郎肯循環發電裝置之發電量 其中再生能源設備係包括太陽能發電設備、風能發電設備、潮汐發電設備以及地熱發電設備。
綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
S11~S16‧‧‧步驟流程

Claims (4)

  1. 一種混合型能源調節控制方法，其步驟如下：一供電切換模組，係依據市電端之供電情況切換一並聯運轉模式或一孤島運轉模式；並聯運轉模式時，一再生能源調控模組係將連接複數個再生能源設備之發電量全部提供負載用電量使用；孤島運轉模式時，該再生能源調控模組係判斷該複數個再生能源設備之發電量與負載用電量之關係；當該複數個再生能源設備之發電量大於負載用電量時，則將多餘之電量提供一產熱裝置製造熱水並存於一儲存槽中；當該複數個再生能源設備之發電量小於負載用電量時，則利用循環式發電裝置將該儲存槽中之熱水轉為電能供負載用量使用；以及當該複數個再生能源設備之發電量與循環式發電裝置之發電量總和小於負載用電量時，則將外部儲能設備之電能供負載用量使用。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之混合型能源調節控制方法，其中再生能源設備係包括太陽能發電設備、風能發電設備、潮汐發電設備以及地熱發電設備。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之混合型能源調節控制方法，其中該產熱裝置係為一雙效熱泵裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之混合型能源調節控制方法，其中該循環式發電裝置係為一有機郎肯循環發電裝置。
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