[發明專利]一種考慮地熱的區域綜合能源供能系統及供能方法

在審

• 申請號: 202010976252.3
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN111964134A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 鐘迪;周賢;鐘祎勍;彭爍;亢猛;王保民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團有限公司河北雄安分公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F24D11/02
• 分類號: F24D11/02;F24T50/00;F24F5/00;H02J3/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開一種考慮地熱的區域綜合能源供能系統及供能方法，包括用于為用戶供熱的熱源設備，所述熱源設備包括地熱系統，以及熱泵系統、光熱系統、電鍋爐、燃氣鍋爐和燃氣三聯供系統的至少一種，其中，所述地熱系統、熱泵系統和電鍋爐的供電入口與大電網相連，所述燃氣鍋爐和燃氣三聯供系統與天然氣相連。本發明通過地熱、天然氣、電力、光伏等能源間的多能互補及能源梯級綜合利用，提高能源利用效率，提升區域綜合能源供能系統的供能穩定性，滿足區域用戶的用能需求。

技術領域

本發明屬于綜合能源供能領域，涉及一種考慮地熱的區域綜合能源供能系統及供能方法。

背景技術

作為一種可再生清潔能源，地熱能基本不受天氣和季節變化的影響，具有供能穩定、連續、利用率高等優點。但是，地熱能在發展過程中，也面臨著一定的難題，如在冷熱負荷相差較大的區域利用地源熱泵供能時，會造成地下土壤溫度場失衡的現象，降低地源熱泵供能系統性能。

發明內容

本發明的目的是提供了一種考慮地熱的區域綜合能源供能系統及供能方法，通過地熱、天然氣、電力、光伏等能源的協調互補，在冷熱負荷相差較大時，優先保證地源熱泵供冷放熱和供熱吸熱的一致性，解決地下土壤溫度場失衡的問題，冷熱負荷的不均勻性由其他供冷供熱能源協調解決。同時，還可提升系統的供能穩定性，滿足區域用戶的用能需求。

為達到上述目的，本申請提供一種考慮地熱的區域綜合能源供能系統，包括用于為用戶供熱的熱源設備，所述熱源設備包括地熱系統，以及熱泵系統、光熱系統、電鍋爐、燃氣鍋爐和燃氣三聯供系統的至少一種，其中，所述地熱系統、熱泵系統和電鍋爐的供電入口與大電網相連，所述燃氣鍋爐和燃氣三聯供系統與天然氣相連。

進一步的，所述地熱系統包括中深層地熱系統和淺層地熱系統。

進一步的，還包括電制冷系統和/或光伏，其中；所述電制冷系統、燃氣三聯供系統(10)、淺層地熱系統和熱泵系統的冷水出口連接在供冷管網上，所述供冷管網用于將冷水供應給用戶；所述光伏和燃氣三聯供系統的供電出口與所述電網相連，產生的電力直接并網，用于為用戶供電。

進一步的，所述電鍋爐、所述燃氣鍋爐和燃氣三聯供系統設置在中心供能站內，所述中心供能站遠離用戶端設置。

進一步的，所述地熱系統設置在用戶供能站內，所述用戶供能站內還設置有換熱器，中心供能站內的熱源設備通過一次供熱管網連接至換熱器，所述換熱器連接有二次供熱管網。

進一步的，還包括水蓄能系統，所述水蓄能系統包括設置在中心供能站的第一水蓄能系統以及設置在用戶供能站的第二水蓄能系統；所述第一水蓄能系統與一次供熱管網和中心供能站的供冷管網連接，所述第二水蓄能系統與二次供熱管網和用戶供能站的供冷管網連接，所述水蓄能系統用于在供熱工況下進行儲熱放熱，供冷工況下進行儲冷放冷。

進一步的，所述燃氣三聯供系統為燃氣輪機或高溫燃料電池。

進一步的，所述熱泵系統為污水源熱泵或空氣源熱泵。

進一步的，在所述淺層地熱系統和所述熱泵系統在夏季用于供冷，在冬季用于供熱。

本發明還提供一種考慮地熱的區域綜合能源供能系統的供能方法，具體工作過程為：電鍋爐、燃氣鍋爐和燃氣三聯供系統產生高溫熱水，高溫熱水通入一次供熱管網經過換熱器后通入二次供熱管網；中深層地熱系統、淺層地熱系統、熱泵系統和光熱系統產生熱水也通入二次供熱管網，二次供熱管網為用戶供熱；

電制冷系統、燃氣三聯供系統、淺層地熱系統和熱泵系統產生冷水通入供冷管網，為用戶供冷；

燃氣三聯供系統和光伏發電并入電網，為用戶供電。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：