一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统技术方案

本发明专利技术涉及一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，系统包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷、热负荷、电网、储热水箱和燃气锅炉，光伏组件产生的电能、燃气内燃机产生的电能和热能以及燃气锅炉产生的热能通过直接输送或者通过系统中的电制冷机组、电加热器、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组等转化，来满足用户侧实时发生变化的冷、热、电负荷需求，使系统运行稳定可靠且调节更加灵活，以便适应用户端冷、热、电负荷比例不同工况的运行，从而提高整个系统中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，降低系统成本。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统
本专利技术涉及能源利用领域，特别是涉及一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统
技术介绍
以能量综合梯级利用为基础的、具有高效、环保、经济、可靠和灵活等特点的分布式能源系统受到了广泛的关注和一定的应用。分布式能源系统中的冷热电联供虽能大幅度地提高系统在设计工况下的用能效率，但由于用户末端有冷、热、电多种需求，而分布式能源系统的这三种输出产品并不能任意匹配，三种产品相互关联且相互制约，如当电需求大时，同时就会产生大量热，若此时没有足够的冷热需求，就需要排放大量热造成浪费，或者为了不浪费电，就需要从公共电网中购入电；而电需求小而冷热负荷多时，就需要把热电联产机组联到公共电网上将富裕的电售出，这就存在电上网问题，对于远离大电网或规模很小的分布式能源系统，上网问题尤其困难。而我国是个贫气国家，天然气价格相对比较高，即使用燃气蒸汽联合循环以55％的高效率生产电能，其上网电价仍难以令人接受。分布式能源系统往往靠近用户设置，运行时极易受用户端冷、热、电需求变化的影响，长期低负载运行，虽然在设计工况满负载时系统效率较高，但是因长期低负载运行导致系统在整个运行周期的效率达不到设计效果。针对以上问题，一些复杂系统也得以开始被研究，本专利技术在此基础上提出了耦合光伏的内燃机分布式能源系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，提高系统中中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，并降低系统成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：r>一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷和热负荷；所述光伏组件发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器，产生热水；B路与所述燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷；所述燃气内燃机排放的烟气分成两路，一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组中，产生冷水；一路通入到所述烟水换热器，产生出热水。所述燃气内燃机的缸套水通入到所述水水换热器，产生出热水；所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水，一水路通入所述热负荷；所述电制冷机组产生的冷水与所述烟气热水型吸收式制冷机组产生的冷水合并一起通入到所述冷负荷。可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括储热水箱，所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两路水，一路水通入所述储热水箱；一路水通入到所述热负荷。可选的，所述储热水箱中产生的热水分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路通入到所述热负荷。可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括电网，所述电网发的电与所述光伏组件发的电、燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷。可选的，所述耦合光伏的内燃机分布式能源系统还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉产生的热水与所述电加热器、所述烟水换热器、所述水水换热器中产生的热水合并后，通入到所述热负荷。可选的，所述烟气热水型吸收式制冷机组以自然存在的水或氨为制冷剂，无原动力，直接使用热原理，以热能为驱动能源。可选的，所述烟水换热器的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流热传导将所述燃气内燃机排出的烟气的温度传递给通入到所述烟水换热器中的水。可选的，所述水水换热器的传热方式是通过热对流和热传导来实现的，通过热对流和热传导将所述燃气内燃机排出的缸套水的温度传递给通入到所述水水换热器中的水。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：(1)本专利技术所提供的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，通过引入光伏组件、燃气内燃机、烟气热水型吸收式制冷机组、电制冷机组、电加热器，解耦系统冷、热、电产品，使系统运行稳定可靠且调节更加灵活，以便适应用户端冷、热、电负荷比例不同工况的运行，从而提高整个系统中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，降低系统成本。同时太阳能光伏组件的引入，降低了系统的运行成本，而光伏组件输出的电能比光热装置输出的热能的能源品级要高，不仅可以向用户供给电能，而且可以驱动电制冷机组向用户供应冷量。(2)本专利技术并网不上网，在出现频率很低的尖峰负荷用电时期，通过电网购电满足用户用电和供冷用电的整体需求，这样就可以降低光伏组件和燃气内燃机的容量；并且当太阳能不足时，通过上网购电就可进一步降低燃气内燃机的备用容量。这些都降低设备成本，提高了设备的使用率，减少负荷长期低负荷运行的情况，从而提高整体运行效率。(3)本专利技术通过引入储热水箱，平衡了系统产热和用户热负荷需求之间的不平衡，保证系统稳定运行，提高系统效率。(4)本专利技术通过引入燃气锅炉，满足了用热高峰的用热需求，减小燃气内燃机的装机容量，并进一步解除电、热产品的相互制约。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他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统的结构示意图。符号说明：1：光伏组件，2：燃气内燃机，3：电加热器，4：电制冷机组，5：烟水换热器，6：水水换热器，7：烟气热水型吸收式制冷机组，8：电负荷，9：冷负荷，10：热负荷，11：储热水箱，12：电网，13：燃气锅炉。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，通过解耦系统冷、热、电产品，使系统运行稳定可靠且调节更加灵活，以便适应用户端冷、热、电负荷比例不同工况的运行，从而提高整个系统中各设备利用率和系统整体运行的能源利用率，并降低系统成本。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一如图1所示，本实施例示出的一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统包括：光伏组件1、燃气内燃机2、电加热器3、电制冷机组4、烟水换热器5、水水换热器6、烟气热水型吸收式制冷机组7、电负荷8、冷负荷9和热负荷10。所述光伏组件1发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器3，产生热水；B路与所述燃气内燃机2发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷和热负荷；/n所述光伏组件发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器，产生热水；B路与所述燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷；/n所述燃气内燃机排放的烟气分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路通入到所述烟水换热器，产生出热水；/n所述燃气内燃机的缸套水通入到所述水水换热器，产生出热水；/n所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水，一水路通入到所述热负荷；/n所述电制冷机组产生的冷水与所述烟气热水型吸收式制冷机组产生的冷水合并一起通入到所述冷负荷。/n

【技术特征摘要】
1.一种耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统包括光伏组件、燃气内燃机、电加热器、电制冷机组、烟水换热器、水水换热器、烟气热水型吸收式制冷机组、电负荷、冷负荷和热负荷；
所述光伏组件发的电分成两路，A路和B路，A路连接到所述电加热器，产生热水；B路与所述燃气内燃机发的电合并后再分成两支路，一支路连接到所述电制冷机组，产生冷水，另一支路连接所述电负荷；
所述燃气内燃机排放的烟气分成两路，一路通入到烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路通入到所述烟水换热器，产生出热水；
所述燃气内燃机的缸套水通入到所述水水换热器，产生出热水；
所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成两水路，一水路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水，一水路通入到所述热负荷；
所述电制冷机组产生的冷水与所述烟气热水型吸收式制冷机组产生的冷水合并一起通入到所述冷负荷。


2.根据权利要求1所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所述系统还包括储热水箱，所述电加热器、所述烟水换热器和所述水水换热器中产生的热水合并在一起后，分成三路水，一路水通入所述储热水箱；一路通入所述烟气热水型吸收式制冷机组，产生冷水；一路水通入到所述热负荷。


3.根据权利要求2所述的耦合光伏的内燃机分布式能源系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白保华，张军宏，范滢，彭勇，蒋剑峰，殷仁鹏，王锡，侯宏娟，
申请(专利权)人：国网综合能源服务集团有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11