[發明專利]一種基于燃料電池的樓宇綜合能源供應系統

在審

• 申請號: 202010038206.9
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111146854A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 鐘迪;周賢;彭爍;王保民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/35;H02S10/20;H02S10/12;F24D11/00;F24F5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種基于燃料電池的樓宇綜合能源供應系統，風力發電系統、光伏發電系統、低溫燃料電池及高溫燃料電池并聯連接后與外部電網及樓宇的用電負載相連接，燃氣輸入管道與低溫燃料電池的燃氣入口、高溫燃料電池的燃氣入口及天然氣鍋爐的燃氣入口相連通，天然氣鍋爐的煙氣出口及高溫燃料電池的尾氣出口與余熱利用系統的入口相連連通，余熱利用系統的供熱側出口及電制熱系統與樓宇的供熱系統相連通，電制冷系統的出口及余熱利用系統的供冷側出口與樓宇的供冷系統相連通，外部電網與電制熱系統的電源接口及電制冷系統的電源接口相連接，該系統能夠基于燃料電池滿足樓宇的綜合供能需求。

技術領域

本發明屬于綜合能源領域，涉及一種基于燃料電池的樓宇綜合能源供應系統。

背景技術

隨著工業化與城市化進程的加速，我國能源需求量越來越大，以供需失衡、環境污染和溫室效應為特征的能源危機日益凸現，嚴重制約著我國經濟社會可持續發展。基于分布式能源的綜合能源供應系統實現了冷熱電等多種形式能量的供應，作為一種新型能源供應模式，以其節能、經濟、環保和供能可靠等優勢，在我國有著廣泛的發展前景。它是為終端用戶提供靈活、節能型綜合能源服務的重要途徑，是我國電力工業和能源產業的重要發展方向。

城市辦公樓宇、商業綜合體、公共建筑等終端用戶能源負荷集中，對電熱冷等不同形式的能源均有需求，因此，在這些場所應用基于分布式能源的綜合能源供應系統，有利于提高能源的綜合利用效率。

在眾多分布式能源中，燃料電池具有能效高、清潔、動態響應好等優點，它能夠將天然氣、H₂等碳氫燃料的化學能直接轉化為電能，綜合發電效率可接近60％，在綜合能源供應系統中能夠很好的承擔起基礎負荷的角色，綜合上述，需開發一種系統，該系統能夠基于燃料電池滿足樓宇的綜合供能需求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于燃料電池的樓宇綜合能源供應系統，該系統能夠基于燃料電池滿足樓宇的綜合供能需求。

為達到上述目的，本發明所述的基于燃料電池的樓宇綜合能源供應系統包括風力發電系統、光伏發電系統、低溫燃料電池、高溫燃料電池、外部電網、燃氣輸入管道、天然氣鍋爐、余熱利用系統、電制熱系統及電制冷系統；

風力發電系統、光伏發電系統、低溫燃料電池及高溫燃料電池并聯連接后與外部電網及樓宇的用電負載相連接，燃氣輸入管道與低溫燃料電池的燃氣入口、高溫燃料電池的燃氣入口及天然氣鍋爐的燃氣入口相連通，天然氣鍋爐的煙氣出口及高溫燃料電池的尾氣出口與余熱利用系統的入口相連連通，余熱利用系統的供熱側出口及電制熱系統與樓宇的供熱系統相連通，電制冷系統的出口及余熱利用系統的供冷側出口與樓宇的供冷系統相連通，外部電網與電制熱系統的電源接口及電制冷系統的電源接口相連接。

還包括蓄電池，其中，風力發電系統、光伏發電系統、低溫燃料電池及高溫燃料電池并聯連接后與蓄電池、外部電網及樓宇的用電負載相連接。

還包括儲熱罐，其中，余熱利用系統的供熱側出口與儲熱罐及樓宇的供熱系統相連通。

還包括儲冷罐，其中，電制冷系統的出口、樓宇的供冷系統、余熱利用系統的供冷側出口與儲冷罐相連通。

所述高溫燃料電池為熔融碳酸鹽燃料電池或固體氧化物燃料電池。

光伏發電系統為屋頂光伏發電系統或者建筑光伏發電系統。

本發明具有以下有益效果：