[发明专利]一种低碳排放的冷热电联产系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种低碳排放的冷热电联产系统及其控制方法，系统包括供能装置、储能装置和余热回收装置，供能装置包括供冷装置和供热装置，供冷装置为电制冷机组，包括废热型溴化锂吸收式冷水机组和蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组，分别对供能过程中产生的烟气所带热量和余热回收装置中余热回收锅炉回收的余热进行利用；供热装置包括光伏和光热一体化装置，在利用光伏产生电负荷的同时，利用过程中产生的热能提供热负荷；控制方法通过求解最优设备处理解提高系统的能源利用率并降低碳排放。本发明的低碳排放的冷热电联产系统能源利用率高、碳排放低、环保效益高且冷热电负荷供给持续稳定，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种低碳排放的冷热电联产系统及其控制方法，属于冷热电联产多能源利用领域。

背景技术

现如今，生活和生产的主要能源仍然是石油与煤矿，且随着社会发展，大量的石油和煤矿被消耗产生的大量二氧化碳，也是当前碳排放量居高不下的原因。因此对于碳排放的治理和能源系统的研究尤其关键，特别是对于清洁能源的开发与利用，或是对于传统能源系统的提升。冷热电联产系统具有损耗小，经济效益高，环保效益高等特点，对于减少碳排放，提高能源利用率，是个值得大力开发与研究的系统，该系统将清洁能源与传统能源相结合，冷热电联产联供，是降低碳排放问题的最好选择。

而现有的冷热电联产系统主要包括传统冷热电联产系统和耦合一种清洁能源的冷热电分布式系统，其中，传统冷热电联产系统主要以天然气为能源，独立地输出冷热电三种负荷，相对于其他的能源系统能够有较高的能源利用率，但随着能源系统技术的逐渐发展，其能源利用率较高的优势已日渐降低，且存在碳排放量大的负面影响；耦合了一种清洁能源的冷热电分布式系统中最为常见的是耦合了光伏的冷热电系统，此系统较传统冷热电联产系统在提高了能源利用率的同时，由于耦合了光伏清洁能源，环保效益更高，但是光伏具有间歇性，在系统未包含很好的储能设备的时候，无法持续地供给冷热电符合。

因此，需要一种能够解决上述技术问题的新型冷热电联产系统。

发明内容

发明目的：本发明目的之一在于提供一种能源利用率高、碳排放低、环保效益高且冷热电负荷供给持续稳定的冷热电联产系统，本发明的另一目的在于提供该低碳排放的冷热电联产系统利用多种群蚁狮算法的控制方法。

技术方案：本发明的低碳排放的冷热电联产系统，包括供能装置、储能装置和余热回收装置，其中，所述所述供能装置包括供冷装置和供热装置，供冷装置为电制冷机组，包括废热型溴化锂吸收式冷水机组和蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组，分别对供能过程中产生的烟气所带热量和余热回收装置中余热回收锅炉回收的余热进行利用；所述供热装置包括光伏-光热一体化装置，在利用光伏产生电负荷的同时，利用过程中产生的热能提供热负荷。

其中蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组配合余热回收锅炉，重复利用系统余热供给冷热负荷；废热型溴化锂吸收式冷水机组配合烟气冷凝换热器，重复利用系统烟气供给冷热负荷。

所述供能装置还包括动力装置，所述动力装置包括以天然气为染料的燃气轮机和发电装置，燃气轮机通过燃气供能给发电装置为系统提供电负荷；所述供热装置还包括燃气锅炉、余热回收锅炉和换热器，通过多途径对系统提供热负荷。

所述储能装置包括蓄电装置、储热装置和蓄冷装置，蓄电装置为镍氢蓄电池，镍氢蓄电池电池容量大，放点倍率高，且相较于镍铬电池和铅酸电池而言低污染、更环保且寿命长，替换成本低；蓄热装置为合金类相变蓄热器，金属材料的储热性能比无机盐和有机材料占有明显的优势，且相变稳定性好、性价比高、使用寿命长；蓄冷装置为高蓄冷密度材料的相变蓄冷器，采用合适的相变材料可以获得较高的储能密度，从而更好的蓄冷。

进一步的，储能装置的容量至少为所有供能装置容量和的80％，储能设备容量配置过大，会导致部分储能容量闲置,降低系统的经济性；储能设备容量配置过小,不能满足系统运行可靠性或安全性需求。