【技术实现步骤摘要】
本申请涉及能源系统，特别涉及一种数据中心的多能联供系统。
技术介绍
1、随着移动互联网、物联网、5g通信等信息技术的快速发展，数据中心建设步伐明显加快。但是，数据中心不仅数据处理设备自身运行需要耗电，而且数据处理设备运行过程中发热量极大，需要专用散热设备直接对发热部件进行散热，还需要散热设备对环境进行散热。数据中心中用于提供冷能的散热设备也消耗大量电能。在此基础上，如何降低数据中心能耗和碳排放量成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术中存在的上述问题，本申请提供了一种数据中心的多能联供系统，本申请采用的技术方案如下。
2、一种数据中心的多能联供系统，包括供冷系统、供电系统和碳捕集系统；所述供冷系统包括冷能回收系统；所述供电系统包括燃料电池发电机组、燃气轮机发电机组和余热回收系统；所述碳捕集系统包括尾气浓缩装置和电解池；
3、所述冷能回收系统与lng供给系统连接，所述冷能回收系统用于气化所述lng供给系统输送的lng，利用lng气化释放的冷能为数据中心供冷；
4、所述燃料电池发电机组分别与所述冷能回收系统和所述余热回收系统连接，所述燃料电池发电机组用于将所述冷能回收系统提供的天然气和所述余热回收系统提供的水蒸气重整为一氧化碳和氢气，利用一氧化碳、氢气和所述余热回收系统提供的高温空气发电，并将电能输送至所述数据中心；
5、所述燃气轮机发电机组分别与所述冷能回收系统和所述余热回收系统连接，所述燃气轮机发电机组
6、所述余热回收系统包括第一换热器和余热锅炉；所述第一换热器热侧分别与所述燃气轮机发电机组和所述余热锅炉连接，所述第一换热器冷侧分别与空气压缩机和所述燃料电池发电机组连接，所述第一换热器用于利用所述燃气轮机发电机组的尾气加热空气；所述余热锅炉与水泵连接，所述余热锅炉用于利用经所述第一换热器换热后的尾气将水加热为水蒸气；
7、所述尾气浓缩装置与所述燃料电池发电机组连接，用于对所述燃料电池发电机组输出的尾气进行浓缩；所述电解池分别与所述尾气浓缩装置、可再生能源供电系统和所述燃料电池发电机组连接，所述电解池用于利用所述可再生能源供电系统提供的绿电将浓缩后尾气中的二氧化碳和水蒸气转化为一氧化碳和氢气，提供给所述燃料电池发电机组。
8、在一些实施例中，所述冷能回收系统包括冷水制冷机组，所述冷水制冷机组分别与所述lng供给系统、所述燃料电池发电机组和所述燃气轮机发电机组连接，所述冷水制冷机组用于气化所述lng供给系统输送的lng，利用lng气化释放的冷能为数据中心供冷。
9、在一些实施例中，所述冷能回收系统还包括冷却装置，所述冷却装置分别与所述lng供给系统、所述余热锅炉、所述燃料电池发电机组和所述燃气轮机发电机组连接，所述冷却装置用于利用lng将所述余热锅炉的尾气中的二氧化碳转化为干冰。
10、在一些实施例中，所述供冷系统还包括吸收式制冷机组和第二换热器，所述第二换热器热侧分别与所述余热锅炉和所述冷却装置连接，所述第二换热器冷侧与所述吸收式制冷机组连接。
11、在一些实施例中，所述第二换热器和所述冷却装置之间还设置有气液分离器。
12、在一些实施例中，所述供冷系统还包括压缩式制冷机组，所述压缩式制冷机组与所述燃料电池发电机组和/或所述燃气轮机发电机组连接。
13、在一些实施例中，所述燃料电池发电机组包括重整装置和高温燃料电池发电装置；
14、所述重整装置分别与所述冷能回收系统、所述余热锅炉和所述高温燃料电池发电装置的阳极进气端连接，所述重整装置用于将天然气和水蒸气转化为一氧化碳和氢气；
15、所述高温燃料电池发电装置的阴极进气端与所述第一换热器冷侧的出气端连接，所述高温燃料电池发电装置的阳极出气端与所述尾气浓缩装置连接，所述高温燃料电池发电装置的阴极出气端与所述燃气轮机发电机组连接。
16、在一些实施例中，所述燃料电池发电机组还包括脱硫装置，所述脱硫装置的进气端与所述冷能回收系统连接，所述脱硫装置的出气端分别与所述重整装置和所述燃气轮机发电机组连接。
17、在一些实施例中，所述燃料电池发电机组还包括后燃室，所述后燃室的进气端分别与所述高温燃料电池发电装置的阳极出气端和阴极出气端连接，所述后燃室的出气端与所述燃气轮机发电装置连接。
18、在一些实施例中，所述燃气轮机发电机组包括燃烧室和透平发电机，所述燃烧室分别与所述冷能回收系统、所述余热锅炉、所述后燃室和所述透平发电机连接，所述透平发电机利用所述燃烧室输出的尾气做功进行发电。
19、本申请实施例的数据中心的多能联供系统，通过冷能回收系统对lng进行气化，利用lng气化释放的冷能为数据中心供冷，实现了数据中心的热能和lng中冷能的双向回收再利用，能够显著降低数据中心散热过程所需能耗。通过燃料电池发电机组和燃气轮机发电机组能够保证数据中心不间断的供电需求。通过余热回收系统对燃气轮机发电机组的尾气中余热进行回收再利用，能够提高该多能联供系统的能源利用率。利用电解池共电解制氢原料气和燃料电池发电机组所排放的尾气主要成分相一致的特点，通过电解池利用可再生能源供电系统产生的绿电，对燃料电池发电机组阳极尾气中的二氧化碳进行捕集，产生一氧化碳和氢气提供给燃料电池发电机组，使二氧化碳在本系统内实现循环利用，能够明显有效减少碳排放量。这样，通过能量存储和优化配置实现数据中心能源生产与用能负荷基本平衡，打造零碳数据中心的同时大大提高了工艺系统物质利用率，在一定程度上保证了数据中心的绿电供应和碳抵消。
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1.一种数据中心的多能联供系统，其特征在于，包括供冷系统、供电系统和碳捕集系统；所述供冷系统包括冷能回收系统；所述供电系统包括燃料电池发电机组、燃气轮机发电机组和余热回收系统；所述碳捕集系统包括尾气浓缩装置和电解池；
2.根据权利要求1所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述冷能回收系统包括冷水制冷机组，所述冷水制冷机组分别与所述LNG供给系统、所述燃料电池发电机组和所述燃气轮机发电机组连接，所述冷水制冷机组用于气化所述LNG供给系统输送的LNG，利用LNG气化释放的冷能为数据中心供冷。
3.根据权利要求2所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述冷能回收系统还包括冷却装置，所述冷却装置分别与所述LNG供给系统、所述余热锅炉、所述燃料电池发电机组和所述燃气轮机发电机组连接，所述冷却装置用于利用LNG将所述余热锅炉的尾气中的二氧化碳转化为干冰。
4.根据权利要求3所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述供冷系统还包括吸收式制冷机组和第二换热器，所述第二换热器热侧分别与所述余热锅炉和所述冷却装置连接，所述第二换热器冷侧与所述吸收式制
5.根据权利要求4所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述第二换热器和所述冷却装置之间还设置有气液分离器。
6.根据权利要求2所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述供冷系统还包括压缩式制冷机组，所述压缩式制冷机组与所述燃料电池发电机组和/或所述燃气轮机发电机组连接。
7.根据权利要求1所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述燃料电池发电机组包括重整装置和高温燃料电池发电装置；
8.根据权利要求7所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述燃料电池发电机组还包括脱硫装置，所述脱硫装置的进气端与所述冷能回收系统连接，所述脱硫装置的出气端分别与所述重整装置和所述燃气轮机发电机组连接。
9.根据权利要求7所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述燃料电池发电机组还包括后燃室，所述后燃室的进气端分别与所述高温燃料电池发电装置的阳极出气端和阴极出气端连接，所述后燃室的出气端与所述燃气轮机发电机组连接。
10.根据权利要求9所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述燃气轮机发电机组包括燃烧室和透平发电机，所述燃烧室分别与所述冷能回收系统、所述余热锅炉、所述后燃室和所述透平发电机连接，所述透平发电机利用所述燃烧室输出的尾气做功进行发电。
...【技术特征摘要】
1.一种数据中心的多能联供系统，其特征在于，包括供冷系统、供电系统和碳捕集系统；所述供冷系统包括冷能回收系统；所述供电系统包括燃料电池发电机组、燃气轮机发电机组和余热回收系统；所述碳捕集系统包括尾气浓缩装置和电解池；
2.根据权利要求1所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述冷能回收系统包括冷水制冷机组，所述冷水制冷机组分别与所述lng供给系统、所述燃料电池发电机组和所述燃气轮机发电机组连接，所述冷水制冷机组用于气化所述lng供给系统输送的lng，利用lng气化释放的冷能为数据中心供冷。
3.根据权利要求2所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述冷能回收系统还包括冷却装置，所述冷却装置分别与所述lng供给系统、所述余热锅炉、所述燃料电池发电机组和所述燃气轮机发电机组连接，所述冷却装置用于利用lng将所述余热锅炉的尾气中的二氧化碳转化为干冰。
4.根据权利要求3所述的数据中心的多能联供系统，其特征在于，所述供冷系统还包括吸收式制冷机组和第二换热器，所述第二换热器热侧分别与所述余热锅炉和所述冷却装置连接，所述第二换热器冷侧与所述吸收式制冷机组连接。
5.根据权利要求4所述的数据中心的多能联供系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雨晴，王秀林，姚辉超，伍思达，侯建国，隋依言，梁威，卢璐，戴若云，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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