[发明专利]一种火电厂耦合数据中心综合能源系统及运行方法

说明书

本发明公开了一种火电厂耦合数据中心综合能源系统及运行方法，包括：吸收式制冷机组；所述吸收式制冷机组利用火电厂锅炉烟气、锅炉蒸汽、汽轮机抽汽或汽轮机排汽的热量驱动，或所述吸收式制冷机组利用热电机组的冷源损失热量驱动，将在夏季生产低温冷水注入热力管网或新建的冷水管网；所述吸收式制冷机组通过所述热力管网或所述新建的冷水管网与制冷用户连通，将低温冷水送至制冷用户中央空调的换热机组或末端风机盘管，从而将火电厂的冷量输送至制冷用户。该系统利用现有外供管网开展区域供冷，降低了一般区域供冷项目资金投入最大的管网投资；利用汽机排汽或循环水余热等火电机组的冷源损失，极大提高火电厂夏季的运行热效率，降低机组煤耗。

技术领域

本发明涉及火电厂供冷技术领域，尤其涉及一种火电厂耦合数据中心综合能源系统及运行方法。

背景技术

国内数据中心市场伴随着互联网发展而迅速发展，一方面互联网行业客户由于自身业务发展的需要，对数据中心资源需求旺盛；另一方面5G、云计算、大数据等网络架构的迅速演进和网络应用的不断丰富也产生了大量的数据中心机房和带宽需求。中国数据中心市场方面，2014年中国数据中心业务市场总规模372.2亿元，2018年中国数据中心业务市场总规模达1228亿元，同比增长29.8％。预计2020年市场规模将突破2000亿元。

数据中心能耗中40％为维持空调制冷负荷的能耗，目前建成的数据中心绝大部分是依靠大型电压缩制冷机组满足数据中心的制冷需求，供电来自区域电网。而目前我国电网电力60％以上来自燃煤火电机组，纯凝燃煤火电机组的一次能源利用效率仅为35％以下，火电机组所燃烧的煤炭能源中的65％都作为冷源损失通过火电厂的冷水塔散失到大气中。即使是冬季能源利用效率相对较高的热电联产机组，其夏季也只能纯凝运行，能源利用效率也会降低到35％以下。这样低效率的燃煤火电发出的电力又要经过长距离的电网输送才能到达数据中心，电网输送过程中的线路损耗也高达6％以上。因此，最终供给数据中心和数字城市的供电的一次能源利用效率仅有30％左右。而且这样以煤炭为主要燃料的火电厂的碳排放量，也成为国内电力行业碳排放的主流。另一方面，目前数据中心运营中面临着电费成本高和能效考核压力大的双重考验，如何提高数据中心的能源利用效率和降低其运行成本特别是电费成本成为发展数据产业的关键。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明解决的问题是火电厂能源利用率低、综合能效低，且数据中心电费及制冷成本高。

为解决上述问题，本发明提供了一种火电厂耦合数据中心综合能源系统，包括锅炉、汽轮机、发电机及数据中心，还包括：火电厂热量利用单元、吸收式制冷机组、数据中心供电单元、数据中心制冷单元；所述火电厂热量利用单元与所述吸收式制冷机组连接，利用火电厂锅炉烟气、锅炉蒸汽、汽轮机抽汽或汽轮机排汽的热量驱动吸收式制冷机组，或利用火电厂冷源损失热量驱动所述吸收式制冷机组，所述吸收式制冷机组生产低温工质供给所述数据中心制冷单元，用于数据中心空调制冷；所述数据中心供电单元与火电厂发电机出线、升压站出线、厂用电母线连接，利用火电厂所发电力、火电厂调峰调频富余电力或电网电力满足数据中心的稳定供电。