一种多能源复合供电的能源系统的制作方法

本发明涉及复合能源技术，具体是一种多能源复合供电的能源系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国能源需求量也在大幅增加，能源供需缺口越来越大。我国目前人均能源消费水平还比较低，增长的压力非常大，因而我们应珍惜宝贵的能源资源，提高能源利用效率，降低能耗。我国自改革开放以来，天然气的需求快速增长，随着天然气消费的快速增长，天然气的高效利用越来越受到重视。

目前已有的天然气三联供系统，是建立在能源梯级利用概念基础上，将制冷、供热及发电过程一体化的能源综合利用系统。其具有综合效率高、节省能源、实现电力供应和燃气供应互相“削峰填谷”的双赢效果等优点。与简单的直接燃烧方式相比，建设冷热电三联供系统，先由燃气发电，再由发电后的余热作为溴化锂制冷机组的动力向建筑供热或供冷，可大幅度提高燃料的利用价值，实现能源的梯级利用。

但是随着国家对能源利用和节能环保的进一步重视，单一的天然气能源系统已经不能满足人们的需求，需要设计一种多品类能源系统，结合利用再生资源和其他节能减排技术的优势进一步落实国家节能政策。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多能源复合供电的能源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多能源复合供电的能源系统，包括中央控制单元，所述中央控制单元与微弱能量收集模块连接，微弱能量收集模块连接微弱电源模块，微弱电源模块包括振动式能量收集器和太阳能电池，所述微弱能量收集模块包括全桥整流电路、超级储能电容、开关电源电路、比较器电路、线性稳压器电路以及运行监控模块，所述中央控制单元包括信息采集模块、逻辑控制模块、adc模块和数据处理模块，所述中央控制单元分别与变配电单元、海水能单元、水蓄能单元和燃气锅炉单元连接，中央控制单元还通过烟气热水溴化锂冷温水机组与燃气内燃发电机组连接，所述中央控制单元还与用户端单元连接。

作为本发明进一步的方案：所述振动式能量收集器用于收集环境中的振动能量并将其转化为电能，太阳能电池用于收集环境中的光能并将其转化为电能。

作为本发明进一步的方案：所述全桥整流电路用于将振动式能量收集器输出的交流电整流成为系统所需的直流电，开关电源电路用于调节输出电压以实现微弱电源模块的稳定电平转换，线性稳压器电路用于平滑开关电源电路的功率输出并提升电能质量，比较器电路用于产生开关电源电路所需的驱动信号，实现输出电压的反馈控制，所述超级储能电容用于实现储能的大功率、短时间能量缓存功能。

作为本发明进一步的方案：所述的信息采集模块采集能源系统中除中央控制单元以外的复合电源系统及电源管理系统的各项参数及运行状态，所述逻辑控制模块基于信息采集模块获取得到的系统信息对除中央控制单元以外的复合电源系统及电源管理系统进行控制。

作为本发明进一步的方案：所述烟气热水溴化锂冷温水机组通过冷却水泵与冷却塔连接，冷却塔为角式横流式冷却塔，冷却塔设有多台，并联运行，冷却水泵设置有多组，并配置有备用组。

作为本发明进一步的方案：所述海水能单元包括海水取水泵，海水取水泵连接有海水过滤器，海水过滤器连接有海水源热泵。

作为本发明进一步的方案：所述水蓄能单元包括蓄能罐，蓄能罐连接有蓄能水泵，海水能单元与蓄能罐相连。

作为本发明进一步的方案：所述燃气锅炉单元包括多个燃气锅炉，燃气锅炉分别连接有一级循环泵组和二级循环泵组，一级循环泵组与用户端回水单元相连，二级循环泵组与用户端供水单元相连。

作为本发明进一步的方案：所述变配电单元包括配电柜、开关柜和变压器，变配电单元与市电网相连，所述燃气内燃发电机组与变配电单元相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该多能源复合供电的能源系统，通过同时采用多种形式的能源，有针对地利用这些能源的各自特点，弥补了单一能源寿命短、持续工作时间不长及受环境影响大的缺点；能源系统中的微弱电源系统能够收集环境中的振动能量及太阳能，在环境中存在明显机械振动或阳光充足时，能够实现能量的长时间稳定收集；还利用海水源热泵系统、燃气锅炉系统和水蓄能系统，为供能区提供安全稳定的能源供应保障，同步解决了单一能源生产问题、单项能源供应输配问题、能源低效利用问题，并实现了多种能源的智能协同与放大，符合建设资源节约型和环境友好型社会、建设综合配套改革试验区国家政策，能满足项目健康、持续发展，符合环保要求，具有较好环境效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中微弱能量收集模块的结构示意图。

图3为本发明中中央控制单元的结构示意图。

图中：1-燃气内燃发电机组，2-烟气热水溴化锂冷温水机组，3-用户端单元，4-中央控制单元，5-变配电单元，6-海水能单元，7-水蓄能单元，8-燃气锅炉单元，9-振动式能量收集器，10-太阳能电池，11-微弱能量收集模块，12-全桥整流电路，13-超级储能电容，14-开关电源电路，15-线性稳压器电路，16-运行监控模块，17-信息采集模块，18-逻辑控制模块，19-adc模块，20-数据处理模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一单元实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种多能源复合供电的能源系统，包括中央控制单元4，所述中央控制单元4与微弱能量收集模块11连接，微弱能量收集模块11连接微弱电源模块，微弱电源模块包括振动式能量收集器9和太阳能电池10，振动式能量收集器9用于收集环境中的振动能量并将其转化为电能，太阳能电池10用于收集环境中的光能并将其转化为电能，所述微弱能量收集模块11包括全桥整流电路12、超级储能电容13、开关电源电路14、比较器电路、线性稳压器电路15以及运行监控模块16，运行监控模块16与中央控制单元4连接，全桥整流电路12用于将振动式能量收集器9输出的交流电整流成为系统所需的直流电，开关电源电路14用于调节输出电压以实现微弱电源模块的稳定电平转换，线性稳压器电路15用于平滑开关电源电路14的功率输出并提升电能质量，比较器电路用于产生开关电源电路14所需的驱动信号，实现输出电压的反馈控制，所述超级储能电容13用于实现储能的大功率、短时间能量缓存功能，所述中央控制单元4包括信息采集模块17、逻辑控制模块18、adc模块19和数据处理模块20，所述的信息采集模块17采集能源系统中除中央控制单元4以外的复合电源系统及电源管理系统的各项参数及运行状态，用于作为控制逻辑的基本依据，所述逻辑控制模块18基于信息采集模块17获取得到的系统信息对除中央控制单元4以外的复合电源系统及电源管理系统进行控制，确保能源系统能够稳定运行。

所述中央控制单元4分别与变配电单元5、海水能单元6、水蓄能单元7和燃气锅炉单元8连接，中央控制单元4还通过烟气热水溴化锂冷温水机组2与燃气内燃发电机组1连接，所述中央控制单元4还与用户端单元3连接，烟气热水溴化锂冷温水机组2通过冷却水泵与冷却塔连接，冷却塔为烟气热水溴化锂冷温水机组2夏季供冷时，提供冷却水，冷却塔为节水、高效的角式横流式冷却塔，冷却塔设有多台，并联运行，冷却水泵设置有多组，并有配置有备用组。

所述海水能单元6是利用海水作为冷、热源进行供冷和供热，海水能单元包括海水取水泵，海水取水泵连接有海水过滤器，海水过滤器能过滤掉海水中的杂质、泥沙等，海水过滤器连接有海水源热泵，所述水蓄能单元7是利用电网的峰谷电价差，夜间电价低时进行蓄冷或蓄热，白天用电高峰时释能进行供冷或供热，水蓄能单元7包括蓄能罐，蓄能罐连接有蓄能水泵，海水能单元6与蓄能罐相连，在电价低谷时利用海水能单元为蓄能罐蓄能，成本低廉，所述燃气锅炉单元8包括多个燃气锅炉，燃气锅炉分别连接有一级循环泵组和二级循环泵组，一级循环泵组与用户端回水单元相连，二级循环泵组与用户端供水单元相连，所述变配电单元5包括配电柜、开关柜和变压器等，变配电单元5与市电网相连，所述燃气内燃发电机组1与变配电单元5相连，将燃气内燃发电机组1产生的电能通过变配电单元5送给用户端单元3使用。

所述用户端单元3包括住宅用户端和公建用户端，公建用户端包括医院、学校和商场等，由于公建用户端用电费用较高，燃气内燃发电机组1产生的电能全都供给公建用户端使用，住宅用户端用电来自市电网，在燃气内燃发电机组1不工作时，公建用户端的供电由市电网供给，市电网还能在燃气内燃发电机组1发电量不足时，起到补充的作用。

该多能源复合供电的能源系统，通过同时采用多种形式的能源，有针对地利用这些能源的各自特点，弥补了单一能源寿命短、持续工作时间不长及受环境影响大的缺点；能源系统中的微弱电源系统能够收集环境中的振动能量及太阳能，在环境中存在明显机械振动或阳光充足时，能够实现能量的长时间稳定收集；还利用海水源热泵系统、燃气锅炉系统和水蓄能系统，为供能区提供安全稳定的能源供应保障，同步解决了单一能源生产问题、单项能源供应输配问题、能源低效利用问题，并实现了多种能源的智能协同与放大，符合建设资源节约型和环境友好型社会、建设综合配套改革试验区国家政策，能满足项目健康、持续发展，符合环保要求，具有较好环境效益和社会效益。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。