一种降低建筑运维成本的零碳生态系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及零碳技术领域，具体涉及一种降低建筑运维成本的零碳生态系统及其控制方法。包括以下步骤：步骤1：将市政电的波谷时段结束时至下一波谷时段结束时作为一个计算周期，将一个计算周期内，建筑物各耗电设备的用电量统计为d；步骤2：采用会产生碳排放权的发电方式发电并为建筑耗电设备供电，统计发电量a并确定碳排放权为n1；步骤3：采用热源塔热泵装置，在市政电的波谷时段利用市政电为热源塔热泵装置蓄能，统计市政电耗电量为b；步骤4：确定市政电的碳耗指标为n2，控制b≤a*n1/n2，并在d＞a+b时接入绿电供电。本发明专利技术中的一种零碳生态系统及其控制方法能够降低建筑运维成本。统及其控制方法能够降低建筑运维成本。统及其控制方法能够降低建筑运维成本。

【技术实现步骤摘要】
一种降低建筑运维成本的零碳生态系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及零碳
，具体涉及一种降低建筑运维成本的零碳生态系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]零碳是指利用植物或者其它一些能够产生碳排放权指标的操作与排放的二氧化碳相抵，以达到碳平衡。就建筑物而言，目前的建筑物主要使用市政电力，市政电力的常见发电方式包括火力发电、水力发电、风力发电、光伏发电，部分地区还采用核能发电和光伏发电，上述发电方式中，火力发电、水力发电和核能发电均会计算碳耗指标，而光伏发电会产生碳排放权。
[0003]目前的零碳管理系统大多如CN114336753A所公开的一种光伏发电和风力发电综合管理系统所示，包括光伏发电设备发电监控模块，其用于监控光伏发电设备的实时发电量；风力发电设备发电监控模块，其用于监控风力发电设备的实时发电量；用电量统计模块，其用于监测用电侧在历史时间段内的历史用电量，并根据用电侧在历史时间段内的历史用电量估计在选定时间段未到时用电侧在选定时间段内的预期用电量；储能设备，其用于储存电能；供电管理模块，其用于在光伏发电设备的实时发电量和风力发电设备的实时发电量之和小于选定时间段内的预期用电量，并且储能设备的电量不能覆盖光伏发电设备的实时发电量和风力发电设备的实时发电量之和与选定时间段内的预期用电量之间的缺口时，向网外供电设备发起供电调度申请，其中，供电调度申请包括缺口与储能设备的电量之间的差值。
[0004]上述管理系统是根据历史时间段内的历史用电量估计预期用电量，在光伏、风力发电量以及储能设备的电量之和与预期发电量之间存在缺口时采用网外电力。在实际实施时，实际用电量往往不会完全与预期用电量相同，当实际用电量小于发电量与储能设备的电量之和时不需要发起调度申请，若提前发出申请会造成资源浪费。其次，当实际用电量大于发电量与储能设备的电量之和时，虽然能够通过调度外网的电力进行使用，而目前市政电仍然为常用的电力来源，当调度的外网电力为市政电时，若调度时间处于峰电时段，相较于平时段和谷时段，峰时段用电无疑会使得电费较高，导致建筑的运维成本提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供一种零碳生态系统及其控制方法，以降低建筑运维成本。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种降低建筑运维成本的零碳控制方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：将市政电的波谷时段结束时至下一波谷时段结束时作为一个计算周期，将一个计算周期内，建筑物各耗电设备的用电量统计为d；
[0008]步骤2：采用会产生碳排放权的发电方式发电并为建筑耗电设备供电，统计发电量a并确定碳排放权为n1；
[0009]步骤3：采用热源塔热泵装置，在市政电的波谷时段利用市政电为热源塔热泵装置蓄能，统计市政电耗电量为b；
[0010]步骤4：确定市政电的碳耗指标为n2，控制b≤a*n1/n2，并在d＞a+b时接入绿电供电。
[0011]本方案的有益效果为：
[0012]1.与建筑物内的如照明灯、电梯等其它耗电设备相比，建筑物内的制冷和暖通系统的耗电量远高于其它耗电设备的耗电量之和，本方案中热源塔热泵装置作为制冷和暖通系统，热源塔热泵装置在工作时能够蓄能：当热源塔热泵装置用作制冷时，热源塔热泵装置内的介质温度降低后，在不需要持续耗电对介质降温的情况下，在较长时间内通过低温的介质对空气进行降温即可形成冷空气，从而对建筑物内部进行降温；当热源塔热泵装置用作制热时，在不需要持续耗电对介质加热的情况下，热源塔热泵装置内的介质温度较高，在较长时间内通过高温的介质即可对空气升温，形成热空气对建筑物内供暖。
[0013]而热源塔热泵装置在市政电的波谷时段对介质制冷或加热，目前的如厂房、商场、办公楼等建筑通常采用工业用电，与波峰时段以及平峰时段相比，工业用电在波谷时段内的电价远低于波峰时段以及平峰时段，热源塔热泵装置在波谷时段内利用单价更低的市政电进行蓄能后，热源塔热泵装置在波峰时段以及平峰时段的耗电量急剧降低，降低建筑物的总电价，从而降低建筑的运维成本。
[0014]2.本方案采用能够产生碳排放权的发电方式进行发电，一方面能够降低需要使用的市政电和绿电的量，从而降低电价；另一方面，发电时产生的碳排放权还能够与利用市政电产生的碳耗指标进行对冲，实现“零碳”，更有利于减少碳排放以及保护环境。
[0015]3.本方案将上一个市政电的波谷时段结束时至下一波谷时段结束时作为一个计算周期，在实际实施时，该计算周期通常为24h，以光伏发电为例，光伏发电主要在白天发电，而市政电的波谷时段为夜晚，所以在一个计算周期内，在市政电的波谷时段前已经能够确定该计算周期内的发电量，从而以发电量作为基础，能够准确的确定能够在波谷时段使用的市政电的量，避免接入的市政电的量过多导致碳排放大于零，故本方案能够准确达到“零碳”的要求。
[0016]进一步，步骤2采用光伏发电，n1选用1065.9。
[0017]本方案的有益效果为：与氢能、风能等发电方式相比，光伏发电更为安全，且对环境、地区的要求较低，容易实现。利用日照进行光伏发电时，先将光伏发电量转换为火力发电量，目前全国统一计算每消耗342克标煤的发电量为1度，而火力发电的标煤的碳元素含量为85％，碳燃烧产生二氧化碳排放，根据反应式C+O2＝CO2以及C的分子量为12、CO2的分子量为44，故火力发电产生1度电排放的二氧化碳计算为342*0.85/12*44＝1068.9g，即火力发电的碳耗指标为1065.9g_CO2/kWh，同理，核能发电的碳耗指标为11.9g_CO2/kWh、水力发电的碳耗指标为0.81～12.8g_CO2/kWh。
[0018]将碳排放权n1设为1065.9能够正好与市政电的碳耗进行对冲，从而便于从“零碳”的实现角度出发对电力来源进行分配。
[0019]进一步，步骤4还包括在b＜a*n1/n2时，在市政电的高峰和平峰时段利用市政电对热源塔热泵装置供电。
[0020]本方案的有益效果为：当b＜a*n1/n2时证明发电设备发电产生的总的碳排放权大
于利用市政电产生的总的碳耗，故此时有多余的碳排放权与继续使用市政电产生的碳耗进行对冲，使得建筑物在该周期内仍满足“零碳”要求，而与绿电相比，市政电的电价仍更低，故更有利于降低建筑运维成本。
[0021]进一步，步骤4利用市政电为热源塔热泵装置供电时，在市政电的高峰时段，仅运行热源塔热泵装置内15％～20％的机组。
[0022]本方案的有益效果为：在已经利用波谷时段的市政电进行蓄能的情况下，运行部分机组已经能够满足基本的对建筑内部空间的制冷或供暖，而减少运行机组能够降低热源塔热泵装置的耗电量，进一步降低成本。
[0023]进一步，步骤3蓄能时将热源塔热泵装置中的介质温度控制在大于等于60℃。
[0024]本方案的有益效果为：当热源塔热泵装置为建筑内部供暖时，介质温度大于等于60℃能够更好的蓄能。
[0025]进一步，步骤3蓄能时将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低建筑运维成本的零碳控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将市政电的波谷时段结束时至下一波谷时段结束时作为一个计算周期，将一个计算周期内，建筑物各耗电设备的用电量统计为d；步骤2：采用会产生碳排放权的发电方式发电并为建筑耗电设备供电，统计发电量a并确定碳排放权为n1；步骤3：采用热源塔热泵装置，在市政电的波谷时段利用市政电为热源塔热泵装置蓄能，统计市政电耗电量为b；步骤4：确定市政电的碳耗指标为n2，控制b≤a*n1/n2，并在d＞a+b时接入绿电供电。2.根据权利要求1所述的一种降低建筑运维成本的零碳控制方法，其特征在于：步骤2采用光伏发电，n1选用1065.9。3.根据权利要求1所述的一种降低建筑运维成本的零碳控制方法，其特征在于：步骤4还包括在b＜a*n1/n2时，在市政电的高峰和平峰时段中的至少一个时段利用市政电对热源塔热泵装置供电。4.根据权利要求3所述的一种降低建筑运维成本的零碳控制方法，其特征在于：步骤4利用市政电为热源塔热泵装置供电时，在市政电的高峰时段，仅运行热源塔热泵装置内15％～20％的机组。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宗鸣，李莎，
申请(专利权)人：秋克新能源科技重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：