[發明專利]一種火電廠耦合數據中心綜合能源系統及運行方法

在審

• 申請號: 202010555175.4
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN113803709A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 崔華;楊豫森
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技股份有限公司
• 主分類號: F22D1/50
• 分類號: F22D1/50;F22D11/06;F23J15/06;F24F5/00;F25B1/047;F25B15/04;F25B15/06;F25B27/02;F25B30/04;F01K11/02;F01K17/00
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李萌;江平國

本發明公開了一種火電廠耦合數據中心綜合能源系統及運行方法，包括：吸收式制冷機組；所述吸收式制冷機組利用火電廠鍋爐煙氣、鍋爐蒸汽、汽輪機抽汽或汽輪機排汽的熱量驅動，或所述吸收式制冷機組利用熱電機組的冷源損失熱量驅動，將在夏季生產低溫冷水注入熱力管網或新建的冷水管網；所述吸收式制冷機組通過所述熱力管網或所述新建的冷水管網與制冷用戶連通，將低溫冷水送至制冷用戶中央空調的換熱機組或末端風機盤管，從而將火電廠的冷量輸送至制冷用戶。該系統利用現有外供管網開展區域供冷，降低了一般區域供冷項目資金投入最大的管網投資；利用汽機排汽或循環水余熱等火電機組的冷源損失，極大提高火電廠夏季的運行熱效率，降低機組煤耗。

技術領域

本發明涉及火電廠供冷技術領域，尤其涉及一種火電廠耦合數據中心綜合能源系統及運行方法。

背景技術

國內數據中心市場伴隨著互聯網發展而迅速發展，一方面互聯網行業客戶由于自身業務發展的需要，對數據中心資源需求旺盛；另一方面5G、云計算、大數據等網絡架構的迅速演進和網絡應用的不斷豐富也產生了大量的數據中心機房和帶寬需求。中國數據中心市場方面，2014年中國數據中心業務市場總規模372.2億元，2018年中國數據中心業務市場總規模達1228億元，同比增長29.8％。預計2020年市場規模將突破2000億元。

數據中心能耗中40％為維持空調制冷負荷的能耗，目前建成的數據中心絕大部分是依靠大型電壓縮制冷機組滿足數據中心的制冷需求，供電來自區域電網。而目前我國電網電力60％以上來自燃煤火電機組，純凝燃煤火電機組的一次能源利用效率僅為35％以下，火電機組所燃燒的煤炭能源中的65％都作為冷源損失通過火電廠的冷水塔散失到大氣中。即使是冬季能源利用效率相對較高的熱電聯產機組，其夏季也只能純凝運行，能源利用效率也會降低到35％以下。這樣低效率的燃煤火電發出的電力又要經過長距離的電網輸送才能到達數據中心，電網輸送過程中的線路損耗也高達6％以上。因此，最終供給數據中心和數字城市的供電的一次能源利用效率僅有30％左右。而且這樣以煤炭為主要燃料的火電廠的碳排放量，也成為國內電力行業碳排放的主流。另一方面，目前數據中心運營中面臨著電費成本高和能效考核壓力大的雙重考驗，如何提高數據中心的能源利用效率和降低其運行成本特別是電費成本成為發展數據產業的關鍵。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明解決的問題是火電廠能源利用率低、綜合能效低，且數據中心電費及制冷成本高。

為解決上述問題，本發明提供了一種火電廠耦合數據中心綜合能源系統，包括鍋爐、汽輪機、發電機及數據中心，還包括：火電廠熱量利用單元、吸收式制冷機組、數據中心供電單元、數據中心制冷單元；所述火電廠熱量利用單元與所述吸收式制冷機組連接，利用火電廠鍋爐煙氣、鍋爐蒸汽、汽輪機抽汽或汽輪機排汽的熱量驅動吸收式制冷機組，或利用火電廠冷源損失熱量驅動所述吸收式制冷機組，所述吸收式制冷機組生產低溫工質供給所述數據中心制冷單元，用于數據中心空調制冷；所述數據中心供電單元與火電廠發電機出線、升壓站出線、廠用電母線連接，利用火電廠所發電力、火電廠調峰調頻富余電力或電網電力滿足數據中心的穩定供電。