[发明专利]一种多能互补分布式能源系统及其调控方法

权利要求书

1.一种多能互补分布式能源系统，其特征在于，包括燃气发电机组、余热转化装置、可再生能源转化装置、燃料存储装置和余热利用装置；所述燃料存储装置包括液体燃料存储装置和气体燃料存储装置；

所述液体燃料存储装置和所述气体燃料存储装置分别与所述余热转化装置连接，所述余热转化装置用于将液体燃料高温分解为气体燃料；

所述余热转化装置包括余热换热器和余热反应器，所述余热换热器用于从高温烟气中获取热量，所述余热反应器与所述余热换热器连接，用于利用热量驱动液体燃料分解热化学反应，使液体燃料高温分解为气体燃料；

所述液体燃料存储装置和所述气体燃料存储装置分别与所述可再生能源转化装置连接，所述可再生能源转化装置用于将至少部分液体燃料高温分解为气体燃料和可再生能源发电；

所述燃气发电机组与所述气体燃料存储装置连接，用于燃烧气体燃料发电；

所述余热利用装置与所述燃气发电机组连接，回收利用所述燃气发电机组的高温烟气，用于制冷、制热或发电；

所述余热转化装置与所述燃气发电机组连接；

能量管理模块，用于根据用户侧的能量需求反馈量与系统总供给量之间的关系，以及可再生能源转化装置的可再生能源状态，控制所述燃气发电机组、所述余热利用装置、所述余热转化装置和所述可再生能源转化装置；

所述可再生能源转化装置包括风能转化装置和/或太阳能转化装置；

所述风能转化装置包括风能发电装置、风能制热装置和热能反应器，所述风能制热装置用于将风能转化为热能，所述热能反应器利用热能驱动液体燃料分解热化学反应，使液体燃料高温分解为气体燃料；

所述太阳能转化装置包括太阳能发电装置、太阳能热化学单元，所述太阳能热化学单元利用聚光太阳能驱动液体燃料分解热化学反应，使液体燃料高温分解为气体燃料。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户侧的能量需求包括需求电量、需求热量和需求冷量，系统总供给量包括供电量、供热量和供冷量；

所述能量管理模块基于如下控制策略控制所述燃气发电机组、所述余热利用装置、所述余热转化装置和可再生能源转化装置：

在用户侧的需求冷量或需求热量高于系统供冷量或系统供热量时，增加进入所述余热利用装置的高温烟气量，控制所述余热利用装置制冷或制热，减少进入所述余热转化装置的高温烟气量直至为零；

在用户侧的需求冷量或需求热量低于系统供冷量或系统供热量时，增加余热转化装置的高温烟气量，利用多余的高温烟气将液体燃料转化为气体燃料并输入所述气体燃料存储装置中存储，减少进入余热利用装置的高温烟气量直至为零；

在用户侧的需求冷热量等于系统总供给量时，优先保证进入余热利用装置的高温烟气量；

在用户侧的需求电量高于系统供电量，且可再生能源状态不能够支撑所述可再生能源转化装置时，优先提高燃气发电机组的发电率；若燃气发电机组的发电率达到最高，用户侧的需求电量仍高于系统总供给量，增加进入所述余热利用装置的高温烟气量，控制所述余热利用装置发电；

在用户侧的需求电量高于系统供电量，且可再生能源状态能够支撑所述可再生能源转化装置时，优先提高燃气发电机组的发电率；若燃气发电机组的发电率达到最高，用户侧的需求电量仍高于系统总供给量，增加进入所述余热利用装置的高温烟气量，控制所述余热利用装置发电；若此时余热利用装置的供热量或供冷量无法满足用户侧的需求热量或需求冷量，则停止控制余热利用装置发电，控制所述可再生能源转化装置将大部分或全部的可再生能源用于发电，控制少部分可再生能源用于或用于将至少部分液体燃料高温分解为气体燃料并输入所述气体燃料存储装置储存或停止转化；

在用户侧的需求电量不高于系统总供给量，且可再生能源状态能够支撑所述可再生能源转化装置时，控制所述可再生能源转化装置将大部分或全部的可再生能源用于将至少部分液体燃料高温分解为气体燃料并输入所述气体燃料存储装置储存。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括余热存储装置；所述余热存储装置分别与所述燃气发电机组和所述余热转化装置连接，用于存储所述燃气发电机组的高温烟气的热能并给所述余热转化装置供热。