一种利用低谷电的清洁供能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用低谷电的清洁供能系统，其特征在于，包括：蓄热式电加热设备，所述蓄热式电加热设备的电源输入端与低谷电连接，所述蓄热式电加热设备的第一热能输出端与热负荷连接；制冷设备，所述制冷设备利用热能制冷，所述蓄热式电加热设备的第二热能输出端与所述制冷设备的热能输入端连接，所述制冷设备的冷能输出端与冷负荷连接；燃料电池系统，所述燃料电池系统的电源输入端与所述低谷电连接，所述燃料电池系统的电能输出端与电负荷连接。本发明专利技术中的清洁供能系统能够实现热、冷、电三联供，从而使低谷电得到了充分地利用，提供了低谷电的利用率，有效地减轻了用电高峰期的用电压力，确保了电力系统安全稳定运行。确保了电力系统安全稳定运行。确保了电力系统安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种利用低谷电的清洁供能系统


[0001]本专利技术涉及低谷电利用领域，更具体地说，涉及一种利用低谷电的清洁供能系统。

技术介绍

[0002]为了实现碳达峰、碳中和目标，我国着力构建以新能源为主体的新型电力系统。在夜间电网低谷时段，用户较少，电价便宜，因此利用夜间电网低谷时段电能来减轻白天高峰用电时期电网压力，具有较好的经济性，且能够有效保障电力系统安全稳定运行，并促进新能源电力消纳。
[0003]目前常用的利用低谷电的方式为将低谷电能转换为热能并进行储存。在白天用电高峰期时，利用储存的热能来进行供暖，以减少白天用电量。但是该种方式具有一定的局限性，无法使低谷电得到充分利用。
[0004]因此，如何使低谷电得到充分利用，以提高低谷电利用率，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是使低谷电得到充分利用，以提高低谷电利用率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种利用低谷电的清洁供能系统，包括：
[0007]蓄热式电加热设备，所述蓄热式电加热设备的电源输入端与低谷电连接，所述蓄热式电加热设备的第一热能输出端与热负荷连接；
[0008]制冷设备，所述制冷设备利用热能制冷，所述蓄热式电加热设备的第二热能输出端与所述制冷设备的热能输入端连接，所述制冷设备的冷能输出端与冷负荷连接；
[0009]燃料电池系统，所述燃料电池系统的电源输入端与所述低谷电连接，所述燃料电池系统的电能输出端与电负荷连接。r/>[0010]优选地，所述蓄热式电加热设备为蓄热式电锅炉。
[0011]优选地，所述燃料电池系统为氢燃料电池系统，所述氢燃料电池系统包括电解水制氢设备、储氢罐以及氢燃料电池；
[0012]所述电解水制氢设备的电源输入端与所述低谷电连接；
[0013]所述电解水制氢设备的氢气输出端与所述储氢罐的氢气输入端连接；
[0014]所述储氢罐的氢气输出端与所述氢燃料电池的氢气输入端连接；
[0015]所述氢燃料电池的电能输出端与所述电负荷连接。
[0016]优选地，所述氢燃料电池与所述蓄热式电加热设备之间设置有第一换热管路，所述第一换热管路内循环有第一换热介质，所述第一换热介质在所述氢燃料电池中吸收废热的热量，并将该热量输送给所述蓄热式电加热设备中的蓄热介质。
[0017]优选地，所述氢燃料电池系统还包括启动控制器；
[0018]所述启动控制器与检测设备通信连接，所述检测设备用于检测所述电负荷的用电
量并将所述用电量输送给所述启动控制器；
[0019]所述启动控制器用于在判断出所述用电量超过预设用电量时控制所述氢燃料电池系统作业。
[0020]优选地，所述制冷设备为吸收式制冷设备。
[0021]优选地，所述吸收式制冷设备与所述蓄热式电加热设备之间设置有第二换热管路，所述第二换热管路内循环有第二换热介质，所述第二换热介质吸收所述蓄热电加热设备中的热量，并将热量输送给所述吸收式制冷设备。
[0022]从上述技术方案可以看出：本专利技术中的清洁供能系统具有如下优点：
[0023]第一，本专利技术中的清洁供能系统能够实现冷、热、电三联供，从而提高了低谷电的利用率，满足用户多种负荷的需求；
[0024]第二，将不稳定的低谷电能以稳定的热能和氢能进行储存，确保了电力系统的安全运行；
[0025]第三，将氢燃料电池系统产生的废热储存在蓄热式电加热设备中，以提高低谷电的利用率；
[0026]第四，氢燃料电池系统包括启动控制器，以使氢燃料电池在用电高峰期时自动切入以向电负荷供电，减轻用电高峰期压力。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术一具体实施例提供的利用低谷电的清洁供能系统的结构示意图。
[0029]其中，1为蓄热式电锅炉、2为电解水制氢设备、3为储氢罐、4为氢燃料电池、5为吸收式制冷设备、6为冷负荷、7为热负荷、8为电负荷。
具体实施方式
[0030]本专利技术公开了一种利用低谷电的清洁供能系统，该清洁供能系统能够使低谷电得到充分利用，从而提高低谷电利用率。
[0031]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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0032]本专利技术公开了一种利用低谷电的清洁供能系统，包括：蓄热式电加热设备、制冷设备以及储电系统。其中，蓄热式电加热设备的电源输入端与低谷电连接，蓄热式电加热设备的第一热能输出端与热负荷7连接。蓄热式电加热设备将低谷电转变为热能并储存，在白天用电高峰期时通过蓄热式电加热设备向热负荷7供热。
[0033]本专利技术中的制冷设备利用热能来制冷。蓄热式电加热设备的第二热能输出端与制冷设备的热能输入端连接，制冷设备的冷能输出端与冷负荷6连接。制冷设备利用蓄热式电加热设备储存的热量来为冷负荷6供冷。利用蓄热式电加热设备将低谷电以热能的形式储
存起来，在白天用电高峰期时，通过制冷设备将储存的热能转变为冷能来为冷负荷6供冷。
[0034]燃料电池系统的电源输入端与低谷电连接，燃料电池系统的电能输出端与电负荷8连接。燃料电池系统利用低谷电来制备燃料，并储存燃料。燃料电池系统将低谷电以燃料的形式进行储存，在白天用电高峰期时启动燃料电池系统以使燃料电池系统向电负荷8供电，以减轻白天用电压力。
[0035]本专利技术中的清洁供能系统通过蓄热式电加热设备供热，通过蓄热式电加热设备和制冷设备供冷，通过燃料电池系统供电，即本专利技术中的清洁供能系统能够实现热、冷、电三联供，从而使低谷电得到了充分地利用，提供了低谷电的利用率，有效地减轻了用电高峰期的用电压力，确保了电力系统安全稳定运行。
[0036]本专利技术将蓄热式电加热设备优选为蓄热式电锅炉1，蓄热式电锅炉1是一种新型高效、节能的电加热产品。
[0037]本专利技术中的燃料电池系统为氢燃料电池系统。氢燃料电池系统能够高效、环境友好地将储存的燃料的化学能转化为电能。氢燃料电池4属于清洁能源。
[0038]氢燃料电池系统具体包括：电解水制氢设备2、储氢罐3以及氢燃料电池4。电解水制氢设备2的电源输入端与低谷电连接，即利用低谷电来制备氢气。电解水制氢设备2的氢气输出端与储氢罐3的氢气输入端连接。储氢罐3将制备的氢气进行储存。储氢罐3的氢气输出端与氢燃料电池4的氢气输入端连接。氢燃料电池4的电能输出端与电负荷8连接。在白天用电高峰期时，控制氢燃料电池系统作业，使储氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用低谷电的清洁供能系统，其特征在于，包括：蓄热式电加热设备，所述蓄热式电加热设备的电源输入端与低谷电连接，所述蓄热式电加热设备的第一热能输出端与热负荷连接；制冷设备，所述制冷设备利用热能制冷，所述蓄热式电加热设备的第二热能输出端与所述制冷设备的热能输入端连接，所述制冷设备的冷能输出端与冷负荷连接；燃料电池系统，所述燃料电池系统的电源输入端与所述低谷电连接，所述燃料电池系统的电能输出端与电负荷连接。2.根据权利要求1所述的利用低谷电的清洁供能系统，其特征在于，所述蓄热式电加热设备为蓄热式电锅炉。3.根据权利要求1所述的利用低谷电的清洁供能系统，其特征在于，所述燃料电池系统为氢燃料电池系统，所述氢燃料电池系统包括电解水制氢设备、储氢罐以及氢燃料电池；所述电解水制氢设备的电源输入端与所述低谷电连接；所述电解水制氢设备的氢气输出端与所述储氢罐的氢气输入端连接；所述储氢罐的氢气输出端与所述氢燃料电池的氢气输入端连接；所述氢燃料电池的电能输出端与所述电负荷连接。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会，钟迪，黄永琪，彭烁，周贤，安航，白烨，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：