[發(fā)明專利]一種區(qū)域建筑用能集成系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210203118.5
• 申請(qǐng)日: 2012-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN103256119A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡博;康書碩;李洪強(qiáng);張國(guó)強(qiáng);胡姍;胡艷;韓杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C6/00
• 分類號(hào): F02C6/00;F02C7/08;F25B27/02;F25B29/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源技術(shù)與建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種區(qū)域建筑用能集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

分布式能源系統(tǒng)是解決目前全球能源危機(jī)一種重要途徑，受到研究者以及大眾的廣泛關(guān)注，而區(qū)域建筑冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是分布式能源系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。為減少一次能源消耗，將可再生能源與化石能源相結(jié)合的方式應(yīng)用于分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是目前研究與探討的主題?？稍偕茉聪到y(tǒng)將由太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎偷責(zé)崮艿茸鳛闊嵩闯袚?dān)。近年來，因天然氣具備清潔、便捷輸送以及管網(wǎng)覆蓋等特點(diǎn)，已普遍作為分布式能源系統(tǒng)中供能系統(tǒng)的主要一次能源燃料。因此，分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)為“第二代能源系統(tǒng)”，其涵蓋了以燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、蒸汽輪機(jī)、吸收式冷熱水機(jī)、壓縮式冷熱水機(jī)、太陽能光伏組件、太陽能集熱器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、地源熱泵機(jī)組、能源綜合控制體系等高新技術(shù)和設(shè)備為一體的最先進(jìn)的現(xiàn)代高環(huán)保型能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種能源耦合高效利用，將能源利用水平和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提高到一個(gè)新的層次，已經(jīng)凸顯安全可靠、能源效率高、環(huán)境友好、良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。

由于可再生能源的間斷性、初投資較高并且設(shè)計(jì)要求更為嚴(yán)苛，因此基于可再生能源的多能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行較為復(fù)雜。如何確定優(yōu)化系統(tǒng)分布及能源組合尤為重要。目前一些海外學(xué)者已對(duì)多能源系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究，其中Enrico?Fabrizio和Vincenzo?Corrado已經(jīng)在設(shè)計(jì)階段對(duì)建筑多能源系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，M.K.Deshmukh和S.S.Deshmukh進(jìn)行了基于可再生能源的多能源系統(tǒng)模擬工作，Geidl提出了多能源系統(tǒng)總線的概念。而本發(fā)明研究區(qū)域建筑用能系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)著重于一次能源與地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能的匹配。

而對(duì)于中國(guó)既有國(guó)情而言，不同于發(fā)達(dá)國(guó)家，存在自身的問題。中國(guó)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)面臨的最大考驗(yàn)則是供電不能上網(wǎng)問題，原電力工業(yè)部1996年頒布的《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定，用戶自行發(fā)電只能自發(fā)自供內(nèi)部的用電，并應(yīng)采取必要的措施防止向電網(wǎng)返送電力，也就是說要么離網(wǎng)、要么并網(wǎng)。因此，對(duì)于分布式能源系統(tǒng)中天然氣基冷熱電燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)到底該如何抉擇“以熱定電”還是“以電定熱”，需要通過冷熱電需求來確定，其目的是最大限度提高系統(tǒng)效率，降低一次能源的消耗量。

目前對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)理念和實(shí)施方案的區(qū)域建筑用能系統(tǒng)的研究存在的主要問題在：1)分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)主要是以化石能源系統(tǒng)為主，可再生能源為輔的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，沒有真正意義實(shí)現(xiàn)可再生能源適度、深度應(yīng)用。2)建筑冷熱負(fù)荷需求方面，雖然已對(duì)建筑負(fù)荷進(jìn)行了耦合，但由于建筑負(fù)荷隨時(shí)間的波動(dòng)，系統(tǒng)仍無法滿負(fù)荷運(yùn)行，造成總效率的降低。3)電力需求方面，依賴電網(wǎng)補(bǔ)償，即分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)電上網(wǎng)緊缺時(shí)需大電網(wǎng)補(bǔ)充，不能完全實(shí)現(xiàn)區(qū)域建筑電力的自給自足。4)系統(tǒng)容量匹配方面，未能充分達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行，系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率較低，可再生能源系統(tǒng)的介入也未能降低化石能源系統(tǒng)的容量。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為了最大限度的提高系統(tǒng)總能效率，真正意義實(shí)現(xiàn)可再生能源適度、深度應(yīng)用，并且滿足不同功能建筑群體的供能需求，本發(fā)明提出了一種區(qū)域建筑用能集成系統(tǒng)。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種區(qū)域建筑用能集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括產(chǎn)能端、輸配端和用能端，產(chǎn)能端通過輸配端連接于用能端，其中：產(chǎn)能端至少包括燃?xì)廨啓C(jī)、補(bǔ)燃式余熱鍋爐、煙氣型雙效吸收式制冷機(jī)組、土壤源熱泵機(jī)組、水源熱泵機(jī)組、太陽能吸收式制冷機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏組件；輸配端至少包括管網(wǎng)；用能端至少包括居住建筑、商業(yè)建筑、辦公建筑、旅游建筑、科教文衛(wèi)建筑和通信建筑。