一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法，系统包括分布式能源站、储热/冷罐、分输罐和控制设备；分布式能源站与储热/冷罐相连，储热/冷罐与分输罐相连，分输罐与各热/冷用能用户相连；储热/冷罐与工业余热输出端相连，控制设备与分布式能源站相连；整个系统优先利用工业余热，多余的能量储存在储热/冷罐内，使废热达到最大化利用。分输罐与管网布局运用GEOsteiner方法优化，确定分输罐的位置并使管网更合理、经济。整个系统由分布式能源站内的中央控制系统进行智能化操作控制，使整个系统形成可持续能源供给。供热/冷管网的进一步优化，布局更加合理，能耗进一步下降，提高了能源的综合利用率。

A distributed energy station area energy supply method with energy storage device combined with industrial waste heat

【技术实现步骤摘要】
一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法
本专利技术涉及一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法，并运用GEOsteiner算法使得系统管道连接最佳，从而充分达到节能降耗的目的。
技术介绍
目前在工业生产中，约1/3的能源在工业领域被使用，工业生产受基本化学原理的支配，能源的热利用率普遍不高，尽管不断引入节能措施，大量余热在生产过程中仍以气、液、固形式排放造成散失。特别对于石油炼焦、无机化工、非金属制造、黑色金属冶炼、有色金属冶炼等五大高耗能的制造业工业部门，这些工业部门的能源消耗占工业总能耗的2/3，五大类高耗能工业部门排放的余热空间集中度高，余热品位相对较高，回收潜力巨大。与此同时，我国北方雾霾发生频率明显增加，而工业排放以及冬季化石能源燃烧采暖方式是北方地区雾霾形成与发生的重要原因。而随着城镇规模的日益扩大、人民生活水平的不断提高，供暖面积以年均约10%的增速飞速增长，供暖需求的―火箭式‖增长，导致我国北方地区供暖热源紧缺的局面，许多城市在供暖能力方面存在较大缺口。据报道，诸多北方城市（如北京、河北石家庄、内蒙古赤峰、山西晋城等）的供暖能力已经达到或者接近满负荷，集中供暖热源紧缺矛盾日趋激烈。新建大型集中供暖热源项目投资高、建设周期长，且往往受到环境容量等因素的制约而难以开展；发展小型燃煤热源，则会严重污染大气；发展燃气热源、电热源，综合成本高，且受到气、电供给的制约。因此集中供暖的热源建设问题成为北方很多城市十分纠结的“心病”。当前集中供暖系统与工业生产系统中的突出问题与迫切需求，而集中供暖缺热的实质是缺少低品位热源以及高、低品位热量的合理匹配；工业生产过程热利用率低下是由于低品位热量比例高、难以被工业部门自身利用，从热量的“质”与“量”的角度对城镇集中供暖是低品位工业余热应用的适宜场合。而将分布式能源站与工业余热结合起来，既用到了低温余热，又进一步加强了能源互联，使能源技术、能源管理、能源供应向着更加多元化、清洁化、高效化的方向发展，使能源的利用灵活而高效。若对此区域内进行更好的供能管网的规划等，则可使成本进一步降低、热损失减少，从而提高项目的盈利能力。而目前，在管网铺设中，很少考虑管网铺设的路径是否真的合理、是否真的经济，缺少理论计算。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的结合了工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法，其特征是，系统包括分布式能源站、储热/冷罐、分输罐和控制设备，其中，分布式能源站与储热/冷罐相连，储热/冷罐与分输罐相连，分输罐与各热/冷用能用户相连；储热/冷罐与工业余热输出端相连，控制设备与分布式能源站相连；供能方法采用如下步骤：S1.因各热/冷用能用户的位置已经确定，故将储热/冷罐的位置确定，从而使得管路路径最短、投资最小、热能损失最少；在众多管道连接中，运用GEOsteiner算法，得出最小欧型斯坦纳树（EuclideanminimumSteinertree，简写为EMST）的定点的集合VEMST、边的集合EEMST和对应的权值的集合WeEMST；S2.加上各种制约因素，使得管道的年总成本最低；S3.得出管道的最佳连接方式，进而优化求出对应的分输罐的最佳位置。进一步的，所述工业余热输出端向储热/冷罐输送工业余热，工业余热为工厂不再使用且具有回收价值的热源。进一步的，所述储热/冷罐存储多余的工业废热。进一步的，所述分输罐分配能量至各热/冷用能用户，达到节能的目的；同时，分输罐也具有一定的储热/冷能力。进一步的，整个系统的换热介质采用内循环。进一步的，整个系统由中央控制系统进行自动化控制，达到能量精准调配，以充分节能降耗。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：整个系统优先利用工业余热，多余的能量储存在储热/冷罐内，使废热达到最大化利用。分输罐与管网布局运用GEOsteiner方法进行优化，确定分输罐的位置并使管网更合理、经济。将分布式能源站与工业余热结合起来，充分利用了工业低品位余热废热，进一步降低了化石能源的消耗。供热/冷管网进一步优化，布局更加合理，成本进一步降低，能耗进一步下降，提高了能源的综合利用率，增强了项目的盈利能力，提高了项目的综合竞争力。附图说明图1是本专利技术实施例的系统结构示意图。图2是本专利技术实施例中管网优化方法流程图。图中：分布式能源站1、储热/冷罐2、分输罐3、控制设备4。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。参见图1至图2，本实施例中，一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法，其特征是，系统包括分布式能源站1、储热/冷罐2、分输罐3和控制设备4，其中，分布式能源站1与储热/冷罐2相连，储热/冷罐2与分输罐3相连，分输罐3与各热/冷用能用户相连；储热/冷罐2与工业余热输出端相连，控制设备4与分布式能源站1相连；供能方法采用如下步骤：S1.因各热/冷用能用户的位置已经确定，故将储热/冷罐2的位置确定，从而使得管路路径最短、投资最小、热能损失最少；在众多管道连接中，运用GEOsteiner算法，得出最小欧型斯坦纳树（EuclideanminimumSteinertree，简写为EMST）的定点的集合VEMST、边的集合EEMST和对应的权值的集合WeEMST；S2.加上各种制约因素，使得管道的年总成本最低；S3.得出管道的最佳连接方式，进而优化求出对应的分输罐3的最佳位置。本实施例中，工业余热输出端向储热/冷罐2输送工业余热，工业余热为工厂不再使用且具有回收价值的热源。储热/冷罐2存储多余的工业废热。分输罐3分配能量至各热/冷用能用户，达到节能的目的；同时，分输罐3也具有一定的储热/冷能力。本实施例中，整个系统的换热介质采用内循环。整个系统由中央控制系统进行自动化控制，达到能量精准调配，以充分节能降耗。本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。虽然本专利技术已以实施例公开如上，但其并非用以限定本专利技术的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本专利技术的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法，其特征是，系统包括分布式能源站（1）、储热/冷罐（2）、分输罐（3）和控制设备（4），其中，分布式能源站（1）与储热/冷罐（2）相连，储热/冷罐（2）与分输罐（3）相连，分输罐（3）与各热/冷用能用户相连；储热/冷罐（2）与工业余热输出端相连，控制设备（4）与分布式能源站（1）相连；/n供能方法采用如下步骤：/nS1. 因各热/冷用能用户的位置已经确定，故将储热/冷罐（2）的位置确定，从而使得管路路径最短、投资最小、热能损失最少；在众多管道连接中，运用GEOsteiner算法，得出最小欧型斯坦纳树的定点的集合V

【技术特征摘要】
1.一种结合工业余热的含储能装置的分布式能源站区域供能方法，其特征是，系统包括分布式能源站（1）、储热/冷罐（2）、分输罐（3）和控制设备（4），其中，分布式能源站（1）与储热/冷罐（2）相连，储热/冷罐（2）与分输罐（3）相连，分输罐（3）与各热/冷用能用户相连；储热/冷罐（2）与工业余热输出端相连，控制设备（4）与分布式能源站（1）相连；
供能方法采用如下步骤：
S1.因各热/冷用能用户的位置已经确定，故将储热/冷罐（2）的位置确定，从而使得管路路径最短、投资最小、热能损失最少；在众多管道连接中，运用GEOsteiner算法，得出最小欧型斯坦纳树的定点的集合VEMST、边的集合EEMST和对应的权值的集合WeEMST；
S2.加上各种制约因素，使得管道的年总成本最低；
S3.得出管道的最佳连接方式，进而优化求出对应的分输罐（3）的最佳位置。


2.根据权利要求1所述的结合...

【专利技术属性】
技术研发人员：高为，周宇昊，张海珍，王世朋，阮慧锋，郑梦超，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33