[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110571008.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113201366A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉烽;顏仁仕;朱睿霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10J3/00
• 分類號(hào): C10J3/00;C10J3/72;G06N3/12
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 姚瑤

本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行方法及其系統(tǒng)，其中，實(shí)現(xiàn)冷熱負(fù)荷、氫負(fù)荷以及電負(fù)荷的多能源供給，并采用協(xié)同運(yùn)行策略運(yùn)行生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；如氫能需求：由儲(chǔ)氫設(shè)備和/或電解槽供給；熱能需求：依據(jù)原動(dòng)機(jī)負(fù)荷率與預(yù)設(shè)最小開啟參數(shù)、最大開啟參數(shù)1的大小關(guān)系選擇性開啟或部分開啟或不開啟原動(dòng)機(jī)；電能需求：由原動(dòng)機(jī)和/或公共電網(wǎng)和/或燃料電池供給。且本發(fā)明為了優(yōu)化生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，選擇汽車類型比例、原動(dòng)機(jī)容量、地源熱泵輸出負(fù)荷比為優(yōu)化參數(shù)，優(yōu)化生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的配置，在考慮到冷、熱、電、氫能耦合情況下，還創(chuàng)造性考慮了氫車電車模型的比例問題，使得生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)更具綜合優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分布式能源系統(tǒng)的能量供給分配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國新型城市化建設(shè)不斷深化，能源轉(zhuǎn)型也在不斷深入推進(jìn)，人們生產(chǎn)與生活中對(duì)新能源(氫氣、甲醇)多種能源需求越來越強(qiáng)烈。因此，綜合能源系統(tǒng)建設(shè)需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展，同時(shí)考慮到各地區(qū)具有豐富的可再生能源資源(生物質(zhì)、地?zé)崮堋⑻柲?，進(jìn)而需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源情況，因地制宜的研究并發(fā)展基于分布式能源系統(tǒng)的多能互補(bǔ)利用，推動(dòng)各地區(qū)能源利用與應(yīng)用技術(shù)的不斷提高。

其中，分布式能源系統(tǒng)由于其能源利用效率高和污染物排放低的特點(diǎn)是滿足制冷、供熱和供電的有效途徑。除了建筑中的常規(guī)制冷、供熱和供電需求外，來自氫能地區(qū)的氫需求和電動(dòng)三輪車的電需求成為交通用能領(lǐng)域中新的增長(zhǎng)趨勢(shì)，而加氫站和充電站通常靠近建筑。因此，必須考慮利用可再生能源為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，同時(shí)滿足冷、熱、電、氫的需求。且多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的性能不僅受到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響，還受到系統(tǒng)中各能源耦合情況的影響，故多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)建不僅要選擇更靈活多變的運(yùn)行方法，以及考慮能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的多重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明綜合考慮到多能源需求(氫燃料電池汽車，電動(dòng)汽車，建筑冷熱電負(fù)荷)以及供能端和需求端之間的能源匹配，提供一種生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行方法及其系統(tǒng)。

一方面，本發(fā)明提供的一種生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行方法，

包括以下內(nèi)容：

Step1：構(gòu)建生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的供能端包括建筑冷熱供能端、氫能供能端以及電能供能端；

Step2：采用協(xié)同運(yùn)行策略運(yùn)行所述生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；

其中，所述協(xié)同運(yùn)行策略為：

氫能需求：所述生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的氫能由儲(chǔ)氫設(shè)備和/或電解槽供給；

熱能需求：獲取原動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，若原動(dòng)機(jī)負(fù)荷率小于預(yù)設(shè)最小開啟參數(shù)，原動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，由儲(chǔ)熱設(shè)備和/或生物質(zhì)鍋爐提供熱能；若原動(dòng)機(jī)負(fù)荷率大于或等于最小開啟參數(shù)且小于最大開啟參數(shù)1時(shí)，原動(dòng)機(jī)處于部分開啟狀態(tài)，由原動(dòng)機(jī)和/或儲(chǔ)熱設(shè)備提供熱能；若原動(dòng)機(jī)大于最大開啟參數(shù)1，所述原動(dòng)機(jī)完全開啟，由所述儲(chǔ)熱設(shè)備和/或原動(dòng)機(jī)和/或生物質(zhì)鍋爐提供熱能；

其中，原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)地源熱泵和/或余熱回收系統(tǒng)回收原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱以驅(qū)動(dòng)熱交換器和吸收式制冷機(jī)，實(shí)現(xiàn)冷熱供給；

電能需求：所述生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中電能由原動(dòng)機(jī)和/或公共電網(wǎng)和/或燃料電池供給。

本發(fā)明提供的生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了建筑冷熱供給、電能供給以及氫能供給，即多能源需求的氫、電、冷、熱負(fù)荷模型，構(gòu)建的氫、電、冷、熱負(fù)荷模型的輸出具有耦合性，并綜合各能源需求、建筑區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及整體的環(huán)境效益制定了上述協(xié)同運(yùn)行策略。

可選地，氫能需求供給規(guī)則為：判斷所述生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的儲(chǔ)氫設(shè)備是否滿足氫能需求，若滿足，由所述儲(chǔ)氫設(shè)備單獨(dú)供應(yīng)所述氫能；若不滿足，由所述儲(chǔ)氫設(shè)備和電解槽共同供應(yīng)；