一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法，以分布式新能源发电装置作为主要的供能装置，以储能装置调节新能源发电的不稳定性，将市电作为补充能源，与传统的城市综合体的供能系统相比，降低了对市电的依赖性，由于分布式新能源发电装置通过太阳能和风能等新能源进行发电，污染小，成本低，与负荷需求侧距离小，输电距离短，线损低，且地域限制小，同时，采用压缩空气储能装置不仅可以调节新能源电能的品质，还可以满足供电、供冷和供热多种供能需求，解决了当前的城市综合体的供能系统过于依赖市政用电，线损大，用电成本高，可靠性低，供能种类单一，即使以地热和燃气轮机机组作为补充也存在地域限制的技术问题。

A comprehensive energy supply system and method for urban complex and large public building group

The invention discloses an integrated energy supply system and method for urban complex and large public buildings. The distributed new energy generating device is used as the main energy supply device, the energy storage device is used to adjust the instability of new energy generating, and the municipal electricity is used as the supplementary energy. Compared with the traditional energy supply system of urban complex, the method is lower. Low dependence on Municipal electricity. Distributed new energy generation devices generate electricity through new energy sources such as solar energy and wind energy. They have low pollution, low cost, small distance from load demand side, short transmission distance, low line loss and small regional limitation. At the same time, compressed air energy storage devices can not only regulate new energy energy energy power. Quality can also meet the demand of power supply, cooling and heating. It solves the technical problems of the current urban complex energy supply system, such as over-reliance on Municipal electricity, large line loss, high cost of electricity, low reliability and single type of energy supply. Even if geothermal and gas turbine units are used as supplements, there are also regional constraints.

【技术实现步骤摘要】
一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法。
技术介绍
城市综合体及大型公共建筑群等场合存在多种能源形式的需求，如电能、生活热水及制冷需求等。现有的供能模式基本为通过市政用电为电加热器或者空调制冷设备等用电设备供电，直接将电能转变为其他能源形式以满足城市综合体及大型公用建筑群等综合用能需求。但是这种以市政用电为单一的能源输入的供能模式存在较多缺陷，包括：市电需通过网架远距离传输，在传输过程中存在较大的线路损耗；电能多为燃煤发电或者天然气机组发电，用电成本高；当市电供电故障时，用能系统面临瘫痪的危机；只能提供电能，供能种类单一。对此，有部分地区提出了地热、小型燃气轮机及市电结合供能的联合能源系统，但是这种方案受到地热资源地域分布的局限性，并且小型燃气轮机等需要消耗大量的天然气，在天然气缺乏的地区较难推广。因此，导致了当前的城市综合体的供能系统过于依赖市政用电，线损大，用电成本高，可靠性低，供能种类单一，即使以地热和燃气轮机机组作为补充也存在地域限制的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法，解决了当前的城市综合体的供能系统过于依赖市政用电，线损大，用电成本高，可靠性低，供能种类单一，即使以地热和燃气轮机机组作为补充也存在地域限制的技术问题。本专利技术提供了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，包括：分布式新能源发电装置、输电线、网架用电开关、电储能装置、压缩空气储能装置和负荷需求侧；输电线的市电接入端口设置有网架用电开关；各个分布式新能源发电装置的电能输出端与输电线连接；电储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接，压缩空气储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接；负荷需求侧的电输入端与输电线连接。优选地，分布式新能源发电装置包括：分散式风力发电装置和/或分布式光伏发电装置。优选地，压缩空气储能装置包括：电动机、空气压缩机、空气储罐、第一空气膨胀机和发电机；电动机的电输入端与输电线连接，电动机的动力输出端与空气压缩机的动力输入端连接；空气压缩机的气体输出端与空气储罐的气体输入端连接，空气储罐的气体输出端与第一空气膨胀机的气体输入端连接；第一空气膨胀机的动力输出轴的一端与发电机的动力输入轴的一端连接，发电机的电输出端与输电线连接。优选地，压缩空气储能装置还包括：第一热交换器、第二热交换器、压缩热存储罐和生活热水中间储罐；空气压缩机的气体输出端和空气储罐的气体输入端之间设置有第一热交换器，空气储罐的气体输出端和第一空气膨胀机的第一气体输入端之间设置有第二热交换器；第一热交换器的热交换端与压缩热存储罐的第一热交换端连接，第二热交换器的热交换端与压缩热存储罐的第二热交换端连接；压缩热存储罐的热输出端与生活热水中间储罐的热输入端连接；生活热水中间储罐的热水输出端与负荷需求侧的热水输入端连接。优选地，压缩空气储能装置还包括：第二空气膨胀机；第一空气膨胀机的气体输出端与第二空气膨胀机的气体输入端连接，第一空气膨胀机的动力输出轴的另一端与第二空气膨胀机的动力输出轴的一端连接；第二空气膨胀机的气体输出端与负荷需求侧的第一冷链输入端连接。优选地，压缩空气储能装置还包括：供热开关；第一空气膨胀机的气体输出端与负荷需求侧的热链输入端连接，第一空气膨胀机的气体输出端与负荷需求侧的热链输入端之间设置有供热开关。优选地，还包括：冰蓄冷装置；冰蓄冷装置的电输入端与输电线连接，冰蓄冷装置的制冷输出端与负荷需求侧的第二冷链输入端连接。优选地，还包括：用电负荷监测器；用电负荷监测器的信号输入端与负荷需求侧的负荷监测端连接，用电负荷监测器的信号输出端与网架用电开关的控制端连接。本专利技术提供了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能方法，用于上述任意一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，包括：S1：判断负荷需求侧的用电需求量是否大于分布式新能源发电装置的输出电能之和，若是，则执行步骤S2，若否，则执行步骤S3；S2：闭合网架用电开关，将电储能装置和压缩空气储能装置的工作模式设置为供能模式；S3：断开网架用电开关，将电储能装置和压缩空气储能装置的工作模式设置为储能模式。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，包括：包括：分布式新能源发电装置、输电线、网架用电开关、电储能装置、压缩空气储能装置和负荷需求侧；输电线的市电接入端口设置有网架用电开关；各个分布式新能源发电装置的电能输出端与输电线连接；电储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接，压缩空气储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接；负荷需求侧的电输入端与输电线连接。本专利技术的城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统中，以分布式新能源发电装置作为主要的供能装置，以储能装置调节新能源发电的不稳定性，将市电作为补充能源，与传统的城市综合体的供能系统相比，降低了对市电的依赖性，由于分布式新能源发电装置通过太阳能和风能等新能源进行发电，污染小，成本低，与负荷需求侧距离小，输电距离短，线损低，且地域限制小，同时，采用压缩空气储能装置不仅可以调节新能源电能的品质，还可以满足供电、供冷和供热多种供能需求，解决了当前的城市综合体的供能系统过于依赖市政用电，线损大，用电成本高，可靠性低，供能种类单一，即使以地热和燃气轮机机组作为补充也存在地域限制的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统的一个实施例的连接示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能方法的一个实施例的流程示意图；其中，附图标记如下：1、分散式风力发电装置；2、分布式光伏发电装置；3、网架用电开关；4、电化学储能装置；5、电动机；6、空气压缩机；7、第一热交换器；8、空气储罐；9、压缩热存储罐；10、发电机；11、第一空气膨胀机；12、生活热水中间储罐；13、冰蓄冷装置；14、负荷需求侧；15、用电负荷监测器；16、第二空气膨胀机；17、第二热交换器；18、压缩空气储能装置；19、供热开关。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法，解决了当前的城市综合体的供能系统过于依赖市政用电，线损大，用电成本高，且可靠性低，即使以地热和燃气轮机机组作为补充也存在地域限制的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供了一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，其特征在于，包括：分布式新能源发电装置、输电线、网架用电开关、电储能装置、压缩空气储能装置和负荷需求侧；输电线的市电接入端口设置有网架用电开关；各个分布式新能源发电装置的电能输出端与输电线连接；电储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接，压缩空气储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接；负荷需求侧的电输入端与输电线连接。

【技术特征摘要】
1.一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，其特征在于，包括：分布式新能源发电装置、输电线、网架用电开关、电储能装置、压缩空气储能装置和负荷需求侧；输电线的市电接入端口设置有网架用电开关；各个分布式新能源发电装置的电能输出端与输电线连接；电储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接，压缩空气储能装置的电输入端和电输出端分别与输电线连接；负荷需求侧的电输入端与输电线连接。2.根据权利要求1所述的一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，其特征在于，分布式新能源发电装置包括：分散式风力发电装置和/或分布式光伏发电装置。3.根据权利要求1所述的一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，其特征在于，压缩空气储能装置包括：电动机、空气压缩机、空气储罐、第一空气膨胀机和发电机；电动机的电输入端与输电线连接，电动机的动力输出端与空气压缩机的动力输入端连接；空气压缩机的气体输出端与空气储罐的气体输入端连接，空气储罐的气体输出端与第一空气膨胀机的气体输入端连接；第一空气膨胀机的动力输出轴的一端与发电机的动力输入轴的一端连接，发电机的电输出端与输电线连接。4.根据权利要求3所述的一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统，其特征在于，压缩空气储能装置还包括：第一热交换器、第二热交换器、压缩热存储罐和生活热水中间储罐；空气压缩机的气体输出端和空气储罐的气体输入端之间设置有第一热交换器，空气储罐的气体输出端和第一空气膨胀机的第一气体输入端之间设置有第二热交换器；第一热交换器的热交换端与压缩热存储罐的第一热交换端连接，第二热交换器的热交换端与压缩热存储罐的第二热交换端连接；压缩热存储罐的热输出端与生活热水中间储罐的热输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祚刚，郭晓斌，雷金勇，马溪原，赵卓立，周长城，胡洋，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44