一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，包括能量制造单元、能量储存单元、能量转换单元以及能量消耗单元，能量制造单元包括分散式风电站和/或分布式光伏电站，能量制造单元输出的电能中，一路存储在能量储存单元中，一路给能量转换单元中的空气源热泵供电，还有一路为能量消耗单元提供电能；能量存储单元输出的电能中，一路给空气源热泵供电，另一路给能量消耗单元提供电能；空气源热泵给能量消耗单元提供热能和冷能。本实用新型专利技术在供给侧整合风、光等可再生能源资源，利用风、光转化的电能满足微网用户用电需求，还通过化学储能装置存储风、光出力电能，以应对微网中区域负荷多类型能源需要。网中区域负荷多类型能源需要。网中区域负荷多类型能源需要。

【技术实现步骤摘要】
一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统


[0001]本技术涉及建筑能源供应
，具体涉及一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统。

技术介绍

[0002]目前为建筑供能仍以化石能源为主，例如煤炭、石油和天然气，这些能源资源有限且不可再生，为了节约能源，用可再生能源替代传统化石能源供能是可持续发展的重要举措。风、光作为可再生能源可以依托技术自由获取、转换及利用，特别是对于边防哨所、独立岛屿、偏远村落、西部高速服务区/车站等弱网甚至无网地区，建立配电网及多源供能系统困难重重。若以风、光作为一次能量源，构建一种多源自洽系统集供电、供热、供冷于一体的微网系统，不仅可以通过该微网的独立运行满足上述地区的供能需求，也可以将其并入电网就地消纳可再生能源。
[0003]空气源热泵因适用范围广、运行成本低、节能环保等优点，目前应用较为广泛，技术较为成熟，是清洁供暖的理想技术路径之一，是基于节能减排、安全环保发展下的必然产物。热泵技术通过将周围空气环境中的热量转移到采暖水中，在实际运行中具有取热便捷、安全高效、安装方便的优点，作为清洁供热/冷的优选形式，目前已得到广泛应用。专利技术人以消纳可再生能源为供给侧一次能源，基于空气源热泵进行热能和冷能的转化，构建了一个适合多地区的多源自洽系统，本案由此而生。

技术实现思路

[0004]本技术公开一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，以风、光可再生资源作为供给侧能源，配合空气源热泵实现冷/热转化，满足用户的供电、供热和供冷不同需求。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0006]一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，包括能量制造单元、能量储存单元、能量转换单元以及能量消耗单元，所述能量制造单元包括分散式风电站和/或分布式光伏电站，能量制造单元输出的电能中，一路存储在能量储存单元中，一路给能量转换单元中的空气源热泵供电，还有一路为能量消耗单元提供电能；能量存储单元输出的电能中，一路给空气源热泵供电，另一路给能量消耗单元提供电能；空气源热泵给能量消耗单元提供热能和冷能。
[0007]进一步，所述能量储存单元采用电池储能装置。
[0008]进一步，所述空气源热泵包括依次连接的蒸发器、压缩机、热交换器和节流装置，蒸发器中的冷媒吸收环境空气中的热量后汽化，通过压缩机压缩制热变成高温高压气体，高温高压气体在热交换器中与常温水交换热量产生的高温水为能量消耗单元提供热能。
[0009]进一步，完成热交换后的常温水回流至储水罐内进入下一个循环使用。
[0010]进一步，热交换器中冷媒吸收环境中热量后汽化，降低水温，低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩变为高温高压气体进入蒸发器，冷媒温度高于空气温度，冷媒向空气传热
冷凝为高压液体，再经节流装置流入热交换器，完成一次制冷循环，循环过程中所产生的冷水为能量消耗单元提供冷能。
[0011]本技术基于电化学储能技术与空气源热泵技术的优势特点，立足于弱网或无网区域的用能需求和供能现状，构建出多源自洽系统满足复杂地理环境区域用户端的用能需求。该系统在供给侧整合风、光等可再生能源资源，利用风、光转化的电能满足微网用户用电需求，在此基础上还通过化学储能装置存储风、光出力电能，在并/离网状态下，储能装置既可以释放电能减少对电网依赖，也可将储存电能经空气源热泵实现热/冷的转化，以应对微网中区域负荷多类型能源需要。
附图说明
[0012]图1为本技术实施例中多源自洽系统的结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0014]本实施例公开一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，如图1所示，该系统根据能量来源、流动、转换和消纳过程可分为四个单元，即：能量制造单元、能量储存单元、能量转换单元以及能量消耗单元。其中，“能量制造单元”主要指微网配置的分散式风电站和分布式光伏电站，依托高效清洁的可再生能源为微网系统提供绿色优质电能，结合微网现场实际情况，可考虑是否与电网连接作为微网后备电源保障。“能量储存单元”主要指储能设备，本实施例中的储能设备采用化学储能设备，即电池储能装置，该装置所需电能主要依托分散式风电站和分布式光伏电站所发电能。“能量转换单元”在这里主要包括空气源热泵、循环泵等设备。空气源热泵由蒸发器、压缩机、热交换器、节流装置等构成。“能量消耗单元”是指用能端或用户端，所设想的主要应用场景包括边防哨所、偏远村落、独立岛屿、西部车站、西部高速服务区等，本实施例中给出的应用场景能量需求主要包括电能、热能、冷能。
[0015]上述能量制造单元所输出的电能中，其中一路存储在能量储存单元中，另一路给能量转换单元中的空气源热泵供电，还有一路为能量消耗单元提供电能。能量存储单元输出的电能中，其中一路给空气源热泵供电，另一路给能量消耗单元提供电能。而空气源热泵在蒸发器、压缩机、热交换器、节流装置的协同配合下，冷媒在蒸发器或热交换器中吸收环境热量后汽化，经过热交换器或蒸发器内发生液化过程，装置内冷媒正向循环或逆向循环的过程中，可以实现热量的转移，满足负荷用户热能或冷能的需要。
[0016]空气源热泵在制热时，蒸发器中冷媒吸收环境空气中的热量后汽化，通过压缩机压缩制热，变成高温高压气体，热交换器中与常温水交换热量后的高温高压气体，经膨胀阀释放压力，回到低温低压的液化状态，通过制冷剂的不断循环，不断吸收空气中的低品位热量，并将该部分热量转移，来制取热水。所产生的热水直接供用户使用，热传递置换后的常温水回流入储水罐进入下一次往复循环。空气源热泵在制冷时，热交换器中冷媒吸收环境中热量后汽化，降低水温，低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩，变为高温高压气体，进入空气蒸发器，冷媒温度高于空气温度，冷媒向空气传热冷凝为高压液体，再经节流装置流入热交换器，完成一次循环，循环过程中所产生的冷水直接供用户使用。
[0017]整个自洽系统还包括智能控制系统，在智能控制系统的调控下，该自洽系统可以在离网状态下独立运行，能够有效保障用户端能源需求；也可以并入电网，就地消纳风、光可再生资源，为我国西部偏远区域广大散落用户的用能探寻一条可行的技术路径。
[0018]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，其特征在于：包括能量制造单元、能量储存单元、能量转换单元以及能量消耗单元，所述能量制造单元包括分散式风电站和/或分布式光伏电站，能量制造单元输出的电能中，一路存储在能量储存单元中，一路给能量转换单元中的空气源热泵供电，还有一路为能量消耗单元提供电能；能量存储单元输出的电能中，一路给空气源热泵供电，另一路给能量消耗单元提供电能；空气源热泵给能量消耗单元提供热能和冷能。2.根据权利要求1所述的一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，其特征在于：所述能量储存单元采用电池储能装置。3.根据权利要求1所述的一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统，其特征在于：所述空气源热泵包括依次连接的蒸发器、压缩机、热...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冲，赵天宇，贾利民，张涛，任立军，金成日，梁立中，
申请(专利权)人：青海能高新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：