[发明专利]一种多元能源优化配置系统及其优化运行方法

说明书

本发明公开了一种多元能源优化配置系统及其优化运行方法，该多元能源优化配置系统包括能源供给模块、能源转换网络及负荷需求模块，能源供给模块包括多种能源供给类型，能源转换网络包括多种转换设备，多种转换设备将多种能源供给类型转换为对应的多种负荷，从分布式供能及优化用能角度，通过能源供给模块、能源转换网络及负荷需求模块，结合各供能设备的协调优化控制，实现了灵活高效的能源转换网络，并实现了高能效、低成本、低排放，为大型公共建筑群提供了电、冷、热、热水等全套能源负荷需求。

技术领域

本发明属于节能技术领域，尤其涉及一种面向大型公共建筑群的多元能源优化配置系统及其优化运行方法。

背景技术

大型集中式公共建筑群是单立的或相互连接的一群建筑，例如医院、学校、政府办公楼(群)、城市综合体等，此类公共建筑存在稳定的冷热电负荷需求，仅靠电力供能，难以实现能量梯级利用，且能源整体利用效率低；建筑群的节能是我国节能减排工作中的一项重点工作，国内已开展了低成本建筑能耗监测、多能互补智能控制、能源与负荷双向友好互动、建筑群能效综合管理等多项关键技术研究及试点。

分布式冷热电三联供系统为能源梯级利用提供了可能，因为其规模小、布置距用户较近，通过不同循环的紧密结合，可以提供多种形式(冷、热及电)的能源，也降低了远距离输送的困难，实现了能量的梯级利用，可以大大提高能源的整体利用率。同时可削电峰、填气谷,促进能源结构合理分配，是城市最有发展潜力的能源供应模式之一。

冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。在发达国家，60％以上的建筑物都已使用冰蓄冷技术。美国芝加哥一个城市区域供冷系统，600多万平方米的建筑共有4个冷站，城市集中供冷。从美、日、韩等国家应用的情况看，冰蓄冷技术在空调负荷集中、峰谷差大、建筑物相对聚集的地区或区域都可推广使用。目前我国每年新建建筑面积约20亿平方米，其中，城市新增住宅建筑和公共建筑约8亿～9亿平方米，为冰蓄冷技术的推广应用提供了巨大市场。

地源热泵是一种先进的可再生能源利用技术，地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移，与锅炉(电、燃料)供热系统相比，地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量；地源热泵的制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40％左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％。该项技术已在美国和北欧取得了较快的发展，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。

因此，业界亟需综合使用冰蓄冷、地源热泵这两类先进用能技术，设计出一种高能效低成本的多元能源优化配置系统及其优化运行方法。

发明内容

有鉴于此，本发明以冷热电三联供系统为核心，从分布式供能及优化用能角度，综合使用冰蓄冷、地源热泵这两类先进的用能技术，设计出一种高能效低成本的大型公共建筑群多元能源优化配置方案及优化运行方式，实现各供能设备的协调优化控制。

为实现本发明的目的，本发明提出了一种多元能源优化配置系统，该优化配置系统包括能源供给模块、能源转换网络及负荷需求模块，所述能源供给模块包括多种能源供给类型，所述能源转换网络包括多种转换设备，所述负荷需求包括公共建筑群，对应多种负荷，所述多种转换设备将多种能源供给类型转换为对应的多种负荷。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术优势：

以冷热电三联供系统为核心，从分布式供能及优化用能角度，通过能源供给模块、能源转换网络及负荷需求模块，结合各供能设备的协调优化控制，实现灵活高效的能源转换网络。另外，给出了相关能源转换设备的容量配置方法，并给出了冬夏及过渡季节的典型优化运行方式，实现了高能效、低成本、低排放，为大型公共建筑群提供了电、冷、热、热水等全套能源负荷需求。

附图说明