园区新能源供能系统的制作方法

1.本技术涉及电力技术领域，尤其涉及一种园区新能源供能系统。


背景技术：

2.目前，园区能源供应以化石能源和大电网供电为主，终端能源消费形式以热能和电力为主。为实现碳排放的下降，需要对化石能源供应实施绿色能源清洁替代，利用周边风能、太阳能等新能源资源满足园区热、电等用能需求。部分园区所在地区新能源资源较为丰富，园区对新能源的消纳和调节能力较为限定，由于新能源出力具有不确定性，园区对新能源的消纳和调节能力难以适应新能源的出力。
3.可见，现有技术中存在园区化石能源消费比重高、园区对新能源的消纳和调节能力较为限定的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种园区新能源供能系统，以解决现有技术中园区化石能源消费比重高、园区对新能源的消纳和调节能力较为限定的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的；
6.第一方面，本技术实施例提供了一种园区新能源供能系统，包括：
7.新能源电站；
8.蓄热装置，所述蓄热装置与所述新能源电站通过第一电传输线路连接，所述蓄热装置用于将电能转换为热能；
9.电供热装置，所述电供热装置与所述新能源电站通过第二电传输线路连接；
10.用能装置，所述用能装置为热能用能装置，所述用能装置与所述蓄热装置通过第一热传输管道连接，所述用能装置与所述电供热装置通过第二热传输管道连接。
11.本技术实施例中，园区新能源供能系统包括：新能源电站、蓄热装置、电供热装置和用能装置。蓄热装置通过第一电传输线路与新能源电站连接，通过第一热传输管道与用能装置连接，电供热装置通过第二电传输线路与新能源电站连接，通过第二热传输管道与用能装置连接。蓄热装置和电供热装置均能够将新能源输送的电能转换为热能，并为园区用能装置供热，从而提高园区对新能源消纳的能力，以及减少园区的化石能源消费和碳排放量。根据新能源的发电量以及用能装置的用热需求量，能够控制蓄热装置蓄热或者放热，以使园区对新能源的消纳适应新能源的出力情况，从而能够提高园区调节新能源的能力。
附图说明
12.图1为本技术实施例提供的一种工业园区供热系统图；
13.图2为本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统的结构图之一；
14.图3为本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统的结构图之二；
15.图4为本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统的结构图之三；
16.图5为本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统的结构图之四；
17.图6为本技术实施例提供的一种园区新能源供能控制方法的流程图；
18.图7为本技术实施例提供的一种园区新能源供能控制装置的结构图；
19.图8为本技术实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.目前，工业园区能源供应以化石能源和大电网供电为主，终端能源消费形式以热能和电力为主。化石能源燃烧装置通过燃烧化石能源，为用能装置提供热能以及电能，该过程不利于绿色低碳，需要对化石能源供应实施绿色能源清洁替代。部分工业园区所在地区新能源资源较为丰富，由于新能源出力具有不确定性，可以利用新能源满足园区供热、供氢、供电等用能需求。园区对新能源的消纳无法适应新能源的出力，导致园区对新能源消纳能力以及调节能力较限定。对此，本技术发明人提出了一种园区新能源供能系统，可以应用于工业园区，解决现有技术中园区化石能源消费比重高园区对新能源消纳能力以及调节能力较为限定的问题。
22.本技术实施例提供的园区新能源供能系统可以应用于工业园区，为了更好地理解和描述本技术实施例，以下先对图1示出的工业园区供热系统进行说明。
23.如图1所示，工业园区包括用能企业和化石能源燃烧装置，用能企业包括用能装置，化石能源燃烧装置通常包括燃煤锅炉。工业园区用能装置的能源消费形式以热能和电力为主。化石能源装置通过热力传输线路与用能装置连接，并通过热力传输线路为用能装置提供热能。化石能源燃烧装置通过热力传输线路还与背压发电机连接，并通过热力传输线路向背压发电机传输热能，该背压发电机能够将热能转换为电能，从而能够通过与用能装置连接的电力传输线路将电能传输至用能装置。
24.参见图2，图2是本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统100的结构图，该园区新能源供能系统100包括：
25.新能源电站101；
26.蓄热装置102，蓄热装置与新能源电站通过第一电传输线路103连接，蓄热装置102用于将电能转换为热能；
27.电供热装置104，电供热装置104与新能源电站101通过第二电传输线路105连接；
28.用能装置106，用能装置106为热能用能装置，用能装置与蓄热装置通过第一热传输管道107连接，用能装置与电供热装置通过第二热传输管道108连接。
29.园区新能源供能系统100中，控制新能源电站101优先供电给电供热装置104，电供热装置与新能源电站通过第二电传输线路105连接，新能源电站能够通过第二电传输线路105将电能传输至电供热装置104，电供热装置104用于将电能换为热能，从而能够提高园区对新能源的消纳能力。电供热装置104通过第二热传输管道108与用能装置106连接，电供热装置104能够通过第二热传输管道108将热能传输至用能装置106，从而实现对用能装置106
供热。
30.蓄热装置102与新能源电站101通过第一电传输线路103连接，新能源电站能够通过第一电传输线路103将电能传输至蓄热装置102，蓄热装置102能够根据新能源电站101输送的电能蓄热，从而能够提高园区对新能源的消纳能力。蓄热装置通过第二热传输管道108与用能装置106连接，蓄热装置102能够通过第二热传输管道108将热能传输至用能装置106，从而实现对用能装置106供热。根据新能源电站101的发电量以及用能装置106的用热需求量，能够控制蓄热装置蓄热或者放热，以使园区的新能源的消纳适应新能源的出力情况。
31.本技术实施例中，园区新能源供能系统100包括电供热装置104，该电供热装置能够将新能源电站101输送的电能转换为热能，从而提高园区的新能源消纳能力。电供热装置还能够通过热传输管道向用能装置106供热，从而有效减少园区化石能源消费比重以及碳排放量。园区新能源供能系统100包还括蓄热装置102，一方面，该蓄热装置102能够将新能源电站101输送的电能转换为热能，从而提高园区的新能源消纳能力；另一方面，根据新能源电站101发电量和用能装置106的用热需求量，能够控制蓄热装置102蓄热或者放热，以使园区的新能源消纳适应新能源的出力情况，从而实现园区对新能源的调节。
32.可选的，参见图3，图3是本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统100的结构图，蓄热装置为熔盐蓄热装置102，熔盐蓄热装置102包括电熔盐锅炉1021、熔盐蓄热站1022和蒸汽发生器1023，电熔盐锅炉1021一端通过第一电传输线路103连接新能源电站101，电熔盐锅炉1021的另一端通过第三热传输管道109连接熔盐蓄热站，熔盐蓄热站通过第四热传输管道110与蒸汽发生器1023一端连接，蒸汽发生器1023另一端用于通过第一热传输管道107与用能装置连接。
33.蓄热装置为熔盐蓄热装置102。熔盐蓄热装置102储能密度较高、稳定性较好、价廉易得且无污染。熔盐蓄热装置102包括电熔盐锅炉1021、熔盐蓄热站1022和蒸汽发生器1023，电熔盐锅炉1021一端通过第一电传输线路103连接新能源电站101，从而新能源电站101能够通过第一电传输线路103将电能输送至电熔盐锅炉1021，电熔盐锅炉1021用于将电能转换为热能。电熔盐锅炉1021的另一端通过第三热传输管道109连接熔盐蓄热站1022，从而能够通过第二热传输管道108将热能输送至熔盐蓄热站1022，以实现对熔盐蓄热站1022中存储的熔盐加热。熔盐蓄热站1022通过第三热传输管道109与蒸汽发生器1023一端连接，从而能够通过第三热传输管道109将热能输送至蒸汽发生器1023，该热能用于对蒸汽发生器中的液体加热，产生高温蒸汽。高温蒸汽通过第一热传输管道107输送至用能装置106，以满足用能装置106的用热需求。
34.可选的，电供热装置104为电蒸汽锅炉104，电蒸汽锅炉用于电加热形成蒸汽。
35.该实施方式中，电供热装置为电蒸汽锅炉104，电蒸汽锅炉104供热过程较为环保，且热效率较高。电蒸汽锅炉104能够通过新能源电站101输送的电能加热水，从而形成高温蒸气，该高温水蒸气经第二热传输管道108输送至用能装置106，从而为用能装置106提供蒸汽用热。
36.参见图4，图4是本技术实施例提供的一种园区新能源供能系统100的结构图可选的，园区新能源供能系统100还包括：
37.化石能源燃烧装置111，化石能源燃烧装置111用于向用能装置106供热，化石能源
燃烧装置111与用能装置通过第五热传输管道112连接。
38.该实施方式中，在蓄热装置102的蓄热量以及电供热装置104的供热量之和，低于用能装置106的用热需求量的情况下，化石能源燃烧装置111可以通过第五热传输管道112向用能装置106供热。并且，该化石能源燃烧装置111还能够通过背压发电机向用能装置106提供电能。
39.可选的，电供热装置104还用于与电网连接。
40.在园区新能源供能系统100的供热总量不能满足园区用能装置用热需求量时，电网向园区提供辅助。电网向电供热装置104输送电能，电供热装置104将电能转换为热能，并通过第二热传输管道108向用能装置106供热，以满足用能装置106的用热需求。电网向园区提供辅助，以满足用能装置106的用热需求，可将该种供能模式称为提供辅助模式。
41.可选的，蓄热装置102还用于与电网连接。
42.该实施方式中，在电网处于用电低谷期时，蓄热装置蓄热量未饱和的情况下，可以控制蓄热装置102接收电网输送的电能，蓄热装置102通过该电能蓄热。容易理解的，低谷期电力价格较低，蓄热装置102在低谷期蓄热，在用热高峰期放热，有利于节约成本。
43.可选的，园区新能源供能系统100还包括制氢装置113，制氢装置113通过第三电传输线路114与新能源电站101连接。
44.制氢装置113为电解水制氢装置，制氢装置所产生的氢气可以作为园区用氢来源之一。制氢装置113通过第三电传输线路114新能源电站101连接，从而新能源电站101能够通过第三电传输线路114电能输送至制氢装置113，该制氢装置113通过输送的电能将水电解质为氢气，从而提高了园区的对新能源消纳的能力。需要说明的是，制氢装置113还可以与电网连接，在园区新能源供能系统的供氢量不能满足园区用能装置的用氢需求时，可以控制制氢装置113接收电网输入的电能，制氢装置113根据电网输入的电能制氢。
45.为了更好地理解本技术实施例的技术方案，下面结合图5提供一个具体的实施例：
46.参见图5，新能源供能系统包括：新能源电站101、熔盐蓄热装置102、电蒸汽锅炉104、化石能源燃烧装置111、制氢装置113以及用能装置106。
47.其中，新能源电站包括多个光伏发电设备，以及多个风电设备，多个设备分别与新能源汇集站连接后，新能源汇集站再与蓄热装置102、电蒸汽锅炉104以及制氢装置113连接。新能源电站101经新能源汇集站汇集新能源的发电，再通过第一电传输线路103、第二电传输线路105以及第三电传输线路114，向蓄热装置102、电蒸汽锅炉104以及制氢装置113输送电能。并且，还能够控制新能源电站直接通过第四电传输线路115向用能装置供电，从而进一步增加园区对新能源的消纳能力。为避免输电线路复杂，电网200也可以与新能源汇集站连接。电网200输送的电能先经过新能源汇集站，再通过第一电传输线路103输送至熔盐蓄热装置102，通过第二电传输线路105输送至电蒸汽锅炉104，通过第三电传输线路114输送至制氢装置113。
48.在园区新能源供能系统100的供热量和供氢量高于园区用能装置用热需求量以及用氢需求量时，无需控制熔盐蓄热装置102、电蒸汽锅炉104以及制氢装置113接收来自电网200的电能，园区能够达到自平衡，可将该种模式称为自平衡模式。
49.在园区新能源供能系统100的供热量低于园区用能装置用热需求量，或者园区新能源供能系统100的供氢量低于园区用能装置用氢需求量时，电网200向园区新能源供能系
统100提供辅助，控制电蒸汽锅炉104或者制氢装置113接收来自电网200的电能，以满足园区用热和用氢需求。电网200向园区新能源供能系统100提供辅助，可将该种模式称为提供辅助模式。其中，在电网处于用电低谷期，例如夜间用电低谷期，该时期电力价格较低，可以控制熔盐蓄热装置102接收电网200输送的电能，熔盐蓄热装置102通过该电能蓄热。
50.对于上述的自平衡模式和提供辅助模式，需要根据园区新能源供能系统100的规模所确定，即确定园区新能源供能系统100的规模能否满足园区用能装置的用热和用氢需求。在园区新能源供能系统100的规模能够满足园区用能装置的用热和用氢需求的情况下，园区为自平衡模式。相应的，在园区新能源供能系统100的规模不能满足园区用能装置的用热或用氢需求的情况下，电网200为园区新能源供能系统100提供辅助，园区为提供辅助模式。
51.需要说明的是，园区新能源供能系统100向园区新增用能装置供热、供电、供氢。园区新能源供能系统100的规模根据生产模拟情况所确定。具体如下：
52.步骤1001、确定园区原有用能装置的用热需求和用氢需求。
53.步骤1002、确定园区原有的供热和供氢装置，并确定原有供热和供氢装置的规模。
54.步骤1003、确定园区新增的用能装置的用热需求和用氢需求。
55.步骤1004、确定园区新增的用能装置的供热和供氢装置。
56.步骤1005、通过生产模拟确定园区新能源供能系统100的规模。
57.参见图6，本技术实施例还提供一种园区新能源供能控制方法，应用于上述实施例中任一项所述的园区新能源供能系统，园区新能源供能控制方法包括:
58.步骤301、在用能装置需要用热的情况下，控制新能源电站向电供热装置输送电能；
59.步骤302、在所述新能源电站的发电量大于所述电供热装置的用电量的情况下，控制所述新能源电站向蓄热装置输送电能。
60.在用能装置需要用热的情况下，新能源供能系统的控制中心(以下简称控制中心)控制新能源电站优先向电供热装置供电。在新能源电站的发电量大于电供热装置的用电量的情况下，控制中心控制新能源电站向蓄热装置输送电能，蓄热装置进一步消纳新能源，并根据新能源输送的电能蓄热，使园区对新能源的消纳适应新能源的发电情况。
61.通过上述过程，电供热装置和蓄热装置均能够消纳新能源，从而有效增加了园区对新能源消纳的能力。新能源电站的发电量大于电供热装置的用电量的情况下，蓄热装置进一步消纳新能源，能够使园区对新能源的消纳与新能源的出力情况相匹配，从而有效增加了园区调节新能源的能力。
62.可选的，在新能源电站的发电量无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制蓄热装置向用能装置输送热能。
63.在新能源电站的发电量无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制中心控制蓄热装置向用能装置输送热能，从而能够通过蓄热装置进一步向用能装置供热。需要说明的是，蓄热装置对用能装置的供热量小于或者等于蓄热装置的蓄热量。
64.可选的，园区新能源供能系统还包括化石能源燃烧装置，上述方法还包括:
65.在新能源电站的发电量以及蓄热装置的蓄热量均无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制化石能源燃烧装置向用能装置输送热能。
66.在新能源电站的发电量以及蓄热装置的蓄热量均无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制中心控制化石能源燃烧装置向用能装置输送热能，从而能够通过化石能源燃烧装置进一步向用能装置供热，以满足用能装置的用热需求。
67.可选的，电供热装置还用于与电网连接；
68.上述方法还包括：
69.在新能源电站的发电量、蓄热装置的蓄热量以及化石能源燃烧装置的供热量均无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制电网向电供热装置输送电能。
70.在新能源电站的发电量、蓄热装置的蓄热量以及化石能源燃烧装置的供热量均无法满足用能装置的用热需求的情况下，新能源供能系统的供热量不能满足用能装置的用热需求，电网向新能源供能系统提供辅助。控制中心控制电网向电供热装置输送电能，电供热装置根据电网输出的电能产生热能，并向用能装置供热，以满足用能装置的用热需求。
71.可选的，蓄热装置还用于与电网连接；
72.上述方法还包括：
73.在所述蓄热装置的蓄热量未饱和的情况下，在电网的用电低谷时段通过电网向所述蓄热装置输送电能，蓄热装置蓄热。
74.该实施方式中，控制中心利用电网用电低谷期，通过电网向蓄热装置输送电能，蓄热装置蓄热。容易理解的，电网的用电低谷时段，电网电力价格较低，控制蓄热装置接收来自电网的电能，蓄热装置蓄热，有利于节约成本。
75.可选的，所述园区新能源供能系统还包括制氢装置；
76.上述方法还包括：
77.在新能源电站的发电量满足用能装置的用热需求的情况下，控制新能源电站向制氢装置输送电能。
78.该实施方式中，控制新能源电站向制氢装置输送电能，制氢装置根据输送的电能制氢，提高了园区对新能源消纳的能力。
79.本技术实施例还提供一种园区新能源供能控制装置，参见图7，应用于上述实施例中任一项所述的新能源供能系统，园区新能源供能控制装置400包括：
80.第一输送模块401，用于在用能装置需要用热的情况下，控制新能源电站向电供热装置输送电能；
81.第二输送模块402，用于在所述新能源电站的发电量大于所述电供热装置的用电量的情况下，控制所述新能源电站向蓄热装置输送电能，蓄热装置蓄热。
82.可选的，园区新能源供能控制装置400还包括：
83.第三输送模块，用于在新能源电站的发电量无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制蓄热装置向所述用能装置输送热能。
84.可选的，园区新能源供能控制装置400还包括：
85.第四输送模块，用于在新能源电站的发电量以及蓄热装置的蓄热量均无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制化石能源燃烧装置向用能装置输送热能。
86.可选的，园区新能源供能控制装置400还包括：
87.第五输送模块，用于在新能源电站的发电量、蓄热装置的蓄热量以及化石能源燃烧装置的供热量均无法满足用能装置的用热需求的情况下，控制电网向电供热装置输送电
能。
88.可选的，园区新能源供能控制装置400还包括：
89.第六输送模块，用于在蓄热装置的蓄热量未饱和的情况下，在电网的用电低谷时段通过电网向蓄热装置输送电能。
90.可选的，园区新能源供能控制装置400还包括：
91.第七输送模块，用于在蓄热装置的蓄热量未饱和的情况下，在电网的用电低谷时段通过电网向所述蓄热装置输送电能。
92.需要说明的是，本技术实施例的园区新能源供能控制装置能够实现以上所述的园区新能源供能控制方法实施例的各个过程，并能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
93.本技术实施例还提供一种电子设备500，参见图8，包括至少一个处理器501、存储器502及存储在存储器502上并可在处理器501上运行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器501执行以实现上述园区新能源供能控制法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
94.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器501执行以实现上述园区新能源供能控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中计算机可读存储介质，包括只读存储器read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等。
95.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
96.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。