[發(fā)明專利]一種基于清潔能源的互補式供能集成系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911248076.5
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110854917A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹雪祥;姚單;劉旭;朱小飛;陳龍;錢文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中船重工（重慶）西南裝備研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 萬建

本發(fā)明公開了一種基于清潔能源的互補式供能集成系統(tǒng)，包括微電網(wǎng)供能系統(tǒng)和大電網(wǎng)，所述微電網(wǎng)供能系統(tǒng)與所述大電網(wǎng)之間設(shè)置有主斷路器；所述微電網(wǎng)供能系統(tǒng)包括風機系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、氫電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、負荷和能量管理云平臺，所述負荷包括常用負荷和制氫系統(tǒng)，所述制氫系統(tǒng)為所述氫電系統(tǒng)提供氫氣供應，所述風機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、氫電系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)均所述大電網(wǎng)之間設(shè)置有副斷路器。本發(fā)明具有能夠就地消耗、能源浪費少、形式多樣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于清潔能源的互補式供能集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，能源供應的方式變得多樣化，同時，能源的來源也越來越廣泛和多樣，包括風能、光能、熱能等，針對不同位置的實際需求，采用不同的供能方式。

在現(xiàn)階段的供能系統(tǒng)中，常采用多種供能方式互補的形式形成不同的組合，達到互補式供能系統(tǒng)，在現(xiàn)階段常采用的互補式供能集成系統(tǒng)中，供能方式大都采用易耗型供能方式，例如燃燒型、柴油機等，在實際應用中能耗大、噪音大，清潔型能源占比小，調(diào)度成本高。在海島、邊防、工業(yè)園區(qū)、偏遠地區(qū)、軍事基地等區(qū)域應用時，用電需求大，現(xiàn)階段的供能系統(tǒng)難以滿足要求，同時存在巨大的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利申請所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能夠就地消耗、能源浪費少、形式多樣的基于清潔能源的互補式供能集成系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種基于清潔能源的互補式供能集成系統(tǒng)，包括微電網(wǎng)供能系統(tǒng)和大電網(wǎng)，所述微電網(wǎng)供能系統(tǒng)與所述大電網(wǎng)之間設(shè)置有主斷路器；所述微電網(wǎng)供能系統(tǒng)包括風機系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、氫電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、負荷和能量管理云平臺，所述負荷包括常用負荷和制氫系統(tǒng)，所述制氫系統(tǒng)為所述氫電系統(tǒng)提供氫氣供應，所述風機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、氫電系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)均與所述大電網(wǎng)之間設(shè)置有副斷路器。

進一步的，所述風機系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)和氫電系統(tǒng)與所述大電網(wǎng)單向輸出連接設(shè)置，所述負荷與所述大電網(wǎng)單向輸入連接，所述儲能系統(tǒng)與所述大電網(wǎng)雙向連接。

進一步的，所述風機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)和氫電系統(tǒng)與所述大電網(wǎng)之間設(shè)置有DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，所述儲能系統(tǒng)與所述大電網(wǎng)之間設(shè)置有AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，所述儲能系統(tǒng)中還設(shè)置有DC/AC的逆變器模塊。

進一步的，所述能量管理云平臺與現(xiàn)場的現(xiàn)地控制系統(tǒng)通信連接，所述現(xiàn)地控制系統(tǒng)與所述風機系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、氫電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和負荷之間通過PROFINET協(xié)議信號連接。

進一步的，所述風機系統(tǒng)由風力機、塔桿、控制器、卸荷器和逆變器組成，其輸出電能為40kW。

進一步的，所述光伏系統(tǒng)由光伏組件、逆變器和并網(wǎng)柜組成，其輸出電能為100kW。

進一步的，所述儲能系統(tǒng)主要由儲能模塊、儲能變流器組成，其儲能能力為2MWh。

進一步的，微燃機系統(tǒng)主要由微燃機機組、LNG杜瓦瓶組和雙?？刂破鹘M成，其輸出電能為200kW。

進一步的，所述能量管理云平臺與現(xiàn)場的現(xiàn)地控制系統(tǒng)通信連接。

有益效果：

(1)能源形式種類多，可滿足海島、邊防、工業(yè)園區(qū)、偏遠地區(qū)、軍事基地等復雜工況下能源需求；

(2)通過將季節(jié)性、不確定性強、品味較低、獲取價格低且環(huán)境壓力極低的風能通過中間能源物質(zhì)---氫氣實現(xiàn)向可存儲、可預期、穩(wěn)定性較高、品味較高、不產(chǎn)生額外碳排放以及環(huán)境壓力的能源的轉(zhuǎn)化；