一种分布式能源系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分布式能源系统，包括供能单元、市电电网接口、排烟单元、冷暖水单元、供热终端和热水箱，供能电源包括系统控制单元、太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述发电机组的输出端连接市电电网接口的输入端。本发明实现了一次能源的梯级利用，天然气发电增加了能源品质，余热利用提高了能源的整体利用效率，实现高效利用能源的目的，能源综合利用效率可达到80％以上，能源利用效率提高，大大减小了二氧化碳的排放；减少对电网供电的依赖，增加了在电网供电发生故障下的供电的安全性，冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用。
【专利说明】
一种分布式能源系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种能源系统，具体是一种分布式能源系统。
【背景技术】
[0002]能源是当前国内外高度关注的重大战略问题。未来世界能源发展趋势呈现三大特点:第一，人类对能源需求呈不断上升之势。预计2020年全球能源需求总量比2000年增长50%以上，2050年再增长I倍以上，能源供应形式紧张，并且在相当长的时间内，化石能源仍是主要的一次能源;第二，环境保护对能源结构的影响日趋增强。对化石燃料的长期依赖和过度开发，已经造成地球环境的严重恶化。未来的能源结构奖更多的受到环境保护的影响，逐步建立可持续发展的能源体系已经成为当务之急;第三高科技对能源技术发展的影响将日益增强，以燃料多元化、设备小型化、网络化、智能化、环境友好为特征的新一代能源系统是未来能源技术发展的趋势。
[0003]目前，国际上能源技术已经取得诸多重大进展。其中分布式能源技术具有降低能源输送环节损失，扩大能源梯级利用范围，适应能源需求变化调节的特点得到极大的关注。分布式能源与大电网和天然气管网相连接，向一定区域的用户提供电力、蒸汽、热水和空调冷水的能源服务系统。目前主要以天然气为燃料，通过燃气轮机或燃气内燃机发电，400-600°C的排烟通过各种方式按照不同的温度逐级利用，一次能源效率达到80%以上。与分产系统相比，节能率达到20-40%，实现大幅度节能，减少环境污染，符合建设节能型社会的要求。
[0004]分布式能源系统主要应用于经济发达地区和大中城市，适用于医院、酒店、学校、工厂、办公、娱乐等公用建筑。有资料显示采用分布式能源系统后，写字楼类建筑可减少运营成本12 %，商场类建筑可减少运营成本11 %，医院类建筑可减少运营成本21 %，体育场馆类建筑可减少运营成本32%，酒店类建筑可减少运营成本23%。
[0005]分布式能源系统，分为两种形式，一种是区域型，一种是楼宇型。其原理是利用洁净的天然气在燃气发电设备内燃烧产生高温高压的气体用于发电做功，产出高品位的电能，发电做功后的中温段气体通过余热回收装置就地回收利用，用来制冷、供暖，最后低温段的烟气可以通过再次换热供生活热水后排放。通过对能源的梯级利用，充分利用了一次能源，提高了系统综合能源利用率。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能源利用效率高、安全性好的分布式能源系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]—种分布式能源系统，包括供能单元、市电电网接口、排烟单元、冷暖水单元、供热终端和热水箱，所述供能电源包括系统控制单元、太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述发电机组的输出端连接市电电网接口的输入端，所述市电电网接口的输出端分别连接市电低压母线的输入端和变压器的输入端，所述变压器的输出端连接市电电网高压进线，所述发电机组的输出端还分别连接有烟气控制阀的输入端和第二热交换器的输入端，所述烟气控制阀的输出端分别连接排烟单元的输入端和冷暖水单元的输入端，所述冷暖水单元的输入端还连接有第一水栗、第二水栗和余热控制阀，冷暖水单元的输出端分别连接排烟单元、制冷终端、供热终端和第一热交换器，所述制冷终端的输出端连接第一水栗，所述供热终端的输出端连接第二水栗，所述第一热交换器的输入端还分别连接余热控制阀和第四水栗，所述第一热交换器的输出端分别连接热水箱和地暖终端，所述热水箱的输出端通过第四水栗连接所述第一热交换器，所述地暖终端的输出端通过第三水栗连接第二热交换器的输入端，所述第二热搅拌器的输出端分别连接地暖终端的输入端和余热控制阀的输入端。
[0009]作为本发明进一步的方案:所述系统控制单元分别连接太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述太阳能集热单元分别连接沼气发酵单元和微型燃气轮机发电单元，所述沼气发酵单元还分别连接微型燃气轮机发电单元和生物质燃气处理单元，所述微型燃气轮机发电单元还连接吸收式制冷单元。
[0010]作为本发明进一步的方案:所述太阳能集热单元包括太阳能集热器、输水管路和贮水罐。
[0011]作为本发明进一步的方案:所述太阳能集热器是太阳灶、全玻璃真空管集热器、碟式太阳能集热器、槽式太阳能集热器或塔式太阳能集热器。
[0012]本发明进一步的方案:所述沼气发酵单元包括沼气发酵罐和压缩罐。
[0013]本发明再进一步的方案:所述沼气发酵罐采用钢铁或塑料或薄膜材料制成。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0015]本发明实现了一次能源的梯级利用，天然气发电增加了能源品质，余热利用提高了能源的整体利用效率，实现高效利用能源的目的，能源综合利用效率可达到80%以上，能源利用效率提高，大大减小了二氧化碳的排放;减少对电网供电的依赖，增加了在电网供电发生故障下的供电的安全性，冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0018]请参阅图1，一种分布式能源系统，包括供能单元、市电电网接口、排烟单元、冷暖水单元、供热终端和热水箱，所述供能电源包括系统控制单元、太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述发电机组的输出端连接市电电网接口的输入端，所述市电电网接口的输出端分别连接市电低压母线的输入端和变压器的输入端，所述变压器的输出端连接市电电网高压进线，所述发电机组的输出端还分别连接有烟气控制阀的输入端和第二热交换器的输入端，所述烟气控制阀的输出端分别连接排烟单元的输入端和冷暖水单元的输入端，所述冷暖水单元的输入端还连接有第一水栗、第二水栗和余热控制阀，冷暖水单元的输出端分别连接排烟单元、制冷终端、供热终端和第一热交换器，所述制冷终端的输出端连接第一水栗，所述供热终端的输出端连接第二水栗，所述第一热交换器的输入端还分别连接余热控制阀和第四水栗，所述第一热交换器的输出端分别连接热水箱和地暖终端，所述热水箱的输出端通过第四水栗连接所述第一热交换器，所述地暖终端的输出端通过第三水栗连接第二热交换器的输入端，所述第二热搅拌器的输出端分别连接地暖终端的输入端和余热控制阀的输入端。
[0019]所述系统控制单元分别连接太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述太阳能集热单元分别连接沼气发酵单元和微型燃气轮机发电单元，所述沼气发酵单元还分别连接微型燃气轮机发电单元和生物质燃气处理单元，所述微型燃气轮机发电单元还连接吸收式制冷单元。
[0020]所述太阳能集热单元包括太阳能集热器、输水管路和贮水罐;所述太阳能集热器是太阳灶、全玻璃真空管集热器、碟式太阳能集热器、槽式太阳能集热器或塔式太阳能集热器;所述沼气发酵单元包括沼气发酵罐和压缩罐，由管路串联在系统中，沼气发酵罐利用太阳能集热器产生的热水加热，所述的带保温的沼气发酵罐采用钢铁或塑料或薄膜材料制成，其保温材料采用玻璃棉或聚氨醋或聚苯乙烯。
[0021]所述太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元通过发电机发的电经过市电电网接口进入电低压母线或者通过变压器连接至市电电网高压进线。另一路从天然气发电机组排除的烟气，小部分废气进入排烟单元，绝大部分的烟气进入冷暖水单元，进入冷暖水单元分为三路，其中一路进入制冷终端，温度低的水可通过第一水栗循环到冷暖水单元进行再次加热，制冷终端夏天用于供冷;另一路进入供热终端，温度高的水可通过第二水栗循环到冷暖水单元进行再次冷却，供热终端冬天用于供热；还有一路进入热水箱，加热热水箱的水，供用户使用。天然气发电机组的余热通过第二热交换器分别传递至冷暖水单元、地暖终端及第一热交换器，同时热水箱的废水通过第三水栗经第一热交换器输送至地暖终端发挥余热，同样的，地暖终端中的废水经过第四水栗再次进入第二热交换器进行热交换，循环利用。
[0022]本发明实现了一次能源的梯级利用，天然气发电增加了能源品质，余热利用提高了能源的整体利用效率，实现高效利用能源的目的，能源综合利用效率可达到80%以上，能源利用效率提高，大大减小了二氧化碳的排放;减少对电网供电的依赖，增加了在电网供电发生故障下的供电的安全性，冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用。
[0023]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种分布式能源系统，其特征在于，包括供能单元、市电电网接口、排烟单元、冷暖水单元、供热终端和热水箱，所述供能电源包括系统控制单元、太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述发电机组的输出端连接市电电网接口的输入端，所述市电电网接口的输出端分别连接市电低压母线的输入端和变压器的输入端，所述变压器的输出端连接市电电网高压进线，所述发电机组的输出端还分别连接有烟气控制阀的输入端和第二热交换器的输入端，所述烟气控制阀的输出端分别连接排烟单元的输入端和冷暖水单元的输入端，所述冷暖水单元的输入端还连接有第一水栗、第二水栗和余热控制阀，冷暖水单元的输出端分别连接排烟单元、制冷终端、供热终端和第一热交换器，所述制冷终端的输出端连接第一水栗，所述供热终端的输出端连接第二水栗，所述第一热交换器的输入端还分别连接余热控制阀和第四水栗，所述第一热交换器的输出端分别连接热水箱和地暖终端，所述热水箱的输出端通过第四水栗连接所述第一热交换器，所述地暖终端的输出端通过第三水栗连接第二热交换器的输入端，所述第二热搅拌器的输出端分别连接地暖终端的输入端和余热控制阀的输入端。2.根据权利要求1所述的分布式能源系统，其特征在于，所述系统控制单元分别连接太阳能集热单元、沼气发酵单元、微型燃气轮机发电单元、生物质燃气处理单元、吸收式制冷单元和发电机组，所述太阳能集热单元分别连接沼气发酵单元和微型燃气轮机发电单元，所述沼气发酵单元还分别连接微型燃气轮机发电单元和生物质燃气处理单元，所述微型燃气轮机发电单元还连接吸收式制冷单元。3.根据权利要求1所述的分布式能源系统，其特征在于，所述太阳能集热单元包括太阳能集热器、输水管路和贮水罐。4.根据权利要求1所述的分布式能源系统，其特征在于，所述太阳能集热器是太阳灶、全玻璃真空管集热器、碟式太阳能集热器、槽式太阳能集热器或塔式太阳能集热器。5.根据权利要求1所述的分布式能源系统，其特征在于，所述沼气发酵单元包括沼气发酵罐和压缩罐。6.根据权利要求5所述的分布式能源系统，其特征在于，所述沼气发酵罐采用钢铁或塑料或薄膜材料制成。
【文档编号】F24D15/00GK106051900SQ201610307490
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】张静, 张明宇
【申请人】云南省能源研究院有限公司