综合能源路由器设备及能源转换的方法技术

本发明专利技术提供了一种综合能源路由器设备及能源转换的方法，该设备包括：微型燃气轮机、余热发电装置、储电装置和储热装置等，该余热发电装置从微型燃气轮机燃烧后的高温烟气中吸收余热进行有机朗肯循环；该能源转换的方法包括：以电定热模式、以热定电模式及电热自动调节模式；因此，本发明专利技术提出了一种包含太阳能发电、风能发电、储能、有机朗肯循环系统和传统冷热电三联供系统的综合能源路由器设备，通过综合能源耦合模型使能源之间更好地互联和转化，从而使得电能和热能很好地灵活分配，并建立了经济成本、能源消耗和污染排放三个优化目标；相比于传统能源网络，本发明专利技术的设备可大幅提高能源综合利用效率，减少污染物的排放，从而提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
综合能源路由器设备及能源转换的方法
本专利技术属于电气工程
，具体涉及一种综合能源路由器设备及能源转换的方法。
技术介绍
目前需求端所需要的电力、供暖以及天然气都是彼此分立供应的，电力由电网系统供应，供暖由社区实现集中供应，天然气由燃气网络直接提供给用户。为了更好地适应分布式发电的接入形式，提高可再生能源发电的消纳率，电力供应开始向社区级微型电网的方向发展，供电范围与社区供热范围逐渐重合。以燃气内燃机或燃气轮机为核心的冷热电三联供系统将燃烧发电后产生的高温空气循环利用，部分用于后续的发电过程，部分用于社区供热，在源头处实现了冷热和电力的联合供应，大幅提高了能源的综合利用效率，这也是现阶段比较成熟的能源互联方式。虽然目前已有冷热电三联供系统投入使用，但是其热电的捆绑式生产使得发电和产热并不能很好地灵活分配。为了更好实现能源的耦合，进一步提升能源的综合利用效率，电和热需要进一步的转换互联，因此，设计一种能够深度耦合电能和热能的综合能源路由器是非常必要的。电作为高品位能量可以通过电锅炉等设备转换为热能，而热能也可以通过与有机工质换热促使工质蒸发膨胀推动活塞做功的方式发电，目前效果较好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合能源路由器设备，其特征在于：其包括：微型燃气轮机，输入端通入燃气，以通过燃气的燃烧将化学能转换为热能和机械能，并将机械能转换为电能；余热发电装置，一端与所述微型燃气轮机相连，另一端与电母线相连，以将所述微型燃气轮机内的余热进一步转换为电能；储电装置，与电母线相连，以在电能供应充足时储存电能，在电能供应不足时释放电能；以及储热装置，一端与供热母管相连通，另一端与热负荷相连通，以在热能供应充足时储存热能，在热能供应不足时释放热能。

【技术特征摘要】
1.一种综合能源路由器设备，其特征在于：其包括：微型燃气轮机，输入端通入燃气，以通过燃气的燃烧将化学能转换为热能和机械能，并将机械能转换为电能；余热发电装置，一端与所述微型燃气轮机相连，另一端与电母线相连，以将所述微型燃气轮机内的余热进一步转换为电能；储电装置，与电母线相连，以在电能供应充足时储存电能，在电能供应不足时释放电能；以及储热装置，一端与供热母管相连通，另一端与热负荷相连通，以在热能供应充足时储存热能，在热能供应不足时释放热能。2.根据权利要求1所述的综合能源路由器设备，其特征在于：其还包括：锅炉，一端通入燃气，另一端与供热母管相连通，以通过燃气的燃烧产生热能；电制冷机，一端与电母线相连，另一端与冷负荷相连通，以将电能转换为冷能；吸收式制冷机，一端与供热母管相连通，另一端与冷负荷相连通，以将所述锅炉产生的热能转换为冷能；太阳能发电装置，与电母线相连，以将太阳能转换为电能；风力发电装置，与电母线相连，以将风能转换为电能；以及太阳能集热器，分散布置，以将太阳能转换为热能；其中，所述余热发电装置是基于有机朗肯循环的低温余热发电装置；所述锅炉为燃气锅炉；所述燃气为天然气。3.根据权利要求1所述的综合能源路由器设备，其特征在于：所述微型燃气轮机中热能和电能的比例通过控制抽气量加以调节。4.根据权利要求1所述的综合能源路由器设备，其特征在于：所述余热发电装置中采用的有机工质选自三氟二氯乙烷和五氟丙烷中的一种以上，所述有机工质从所述微型燃气轮机燃烧后的高温烟气中吸收余热进行有机朗肯循环。5.根据权利要求1所述的综合能源路由器设备，其特征在于：所述储电装置选自蓄电池、超级电容和压缩空气装置中的任意一种或几种；所述储热装置为蓄热水箱。6.根据权利要求1-5任一项所述的综合能源路由器设备，其特征在于：所述微型燃气轮机、...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟龙华，刘方泽，朱彤，何楚璇，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31