[发明专利]用户侧微能网供能系统

说明书

本发明公开了一种用户侧微能网供能系统，包括居民社区微能网、商业园区微能网、工业区微能网、农业区微能网，所述居民社区微能网、商业园区微能网、工业区微能网、农业区微能网均包括：输入单元：与外部电网、市政热网、天然气网连接，还与其他微能网连接，输入其他微能网的电能与热能；中间能量生产、转换与存储单元：包括冷、热、电三根母线以及能量转换设备和能量存储设备；输出单元：输出冷、热、电供给微能网内用户冷、热、电需求，且多余的电上网或者供给其他微能网，多余的热能供给其他微能网。本发明可以实现能源生产、传输、利用全过程的清洁高效、节能环保梯级利用、互补协调和安全优质。

技术领域

本发明属于电网技术领域，具体涉及微电网、综合能源系统技术领域。

背景技术

我国面临的是新能源和化石能源互补的“能源综合时代”，在新时代能源需求下，我国亟需以新一轮技术革命、产业革命为支点，从以往粗放的发展模式转变为更为集约、可持续的发展模式，建立更加高效、安全与可持续的能源利用模式。分布式能源系统为需要冷、热、电的商业或工业用户以及海岛供电、移动供电提供了有效途径，但是分布式能源系统的能源利用方式为分布式“就地收集，就地存储，就地使用”，难以实现一定区域范围的协调互济。另一方面，在传统能源系统中，供电、供热、供冷等不同能源行业相对封闭，互联程度有限，不同系统孤立规划和运行，不利于能效提高和可再生能源消纳。

微能网它将电力、燃气、供热/供冷等多种能源环节与用户有机结合，通过该系统内多种能源之间的科学调度，实现能源高效利用、满足用户多种能源梯级利用、社会供能安全可靠等目的；同时，通过多种能源系统的有机协调，还有助于消除配供电系统瓶颈，提高各能源设备利用效率；当电力或燃气系统因天气或意外灾害出现中断时，用户侧微能网可利用本地能源实现对重要用户的不间断供能，并为故障后供能系统的快速恢复提供电源支持。目前能源互联主要集中在用户侧，如何通过局部网络构建合理的微能网接入并协调多种能源互联已经成为能源互联网技术的发展方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种用户侧微能网供能系统，协调多种能源互联，实现能源生产、传输、利用全过程的清洁高效、节能环保梯级利用、互补协调和安全优质。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：用户侧微能网供能系统，包括居民社区微能网、商业园区微能网、工业区微能网、农业区微能网，所述居民社区微能网、商业园区微能网、工业区微能网、农业区微能网均包括：

输入单元：与外部电网、市政热网、天然气网连接，其中外部电网作为该微能网的后备电源，市政热网和天然气网分别为该微能网输入热能和天然气，还与其他微能网连接，输入其他微能网的电能与热能；

中间能量生产、转换与存储单元：包括冷、热、电三根母线以及能量转换设备和能量存储设备，其中，冷、热、电三根母线分别汇集相应的能流，并通过相应的能量转换设备实现三种能流之间的相互转换，通过相应的能量存储设备将部分多余能量储存起来；

输出单元：输出冷、热、电供给微能网内用户冷、热、电需求，且多余的电上网或者供给其他微能网，多余的热能供给其他微能网。

优选的，所述居民社区微能网包括用于发电的燃气轮机、光伏发电设备；用于制热的热泵机组、太阳能集热器和燃气锅炉；用于制冷的热水型吸收式空调机组、电制冷机；以及烟气-水热交换器；

(1)夏季工况时，燃气轮机发电后产生的高温烟气，进入烟气-水热交换器，制备出高温热水进入热水型吸收式空调机组，通过吸收式制冷提供冷冻水；热泵机组将空调系统中制冷剂吸收的热量转移给地埋管侧的循环水路，达到制冷目的；不足的冷量则由电制冷机补充；

(2)冬季工况时，燃气轮机发电后产生的高温烟气则直接通过烟气-水热交换器，制备出高温热水，提供采暖热源；热泵机组地埋管侧的循环水路将土壤中存储的热量转移给制冷剂，然后通过制冷剂循环将热量转移给空调侧的循环水路，向室内散热；不足的热量则由燃气锅炉补充。