基于BIPV的充发电一体能源存储管理系统及方法与流程

本技术涉及光电能源系统，特别是涉及一种基于bipv的充发电一体能源存储管理系统、方法、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、能源就是向自然界提供能量转化的物质（矿物质能源，核物理能源，大气环流能源，地理性能源）。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题，而其中光伏能源系统得到了广泛的关注。光伏建筑一体化（bipv）不同于光伏系统附着在建筑上(bapv：buildingattached pv)的形式。光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。但是单纯的光电转换利用方式，极度依赖太阳能电池板这一生产过程中高污染、高耗能的材料，因此利用成本和环境代价较高。

2、由于光电的利用成本问题，光电的研究热点集中到了太阳能热利用方向上。bipv是building integrated photovoltaic的缩写，是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。光伏光热一体化系统在实践中，通过对光伏模块中的余热进行收集利用，从而实现了对光伏模块的冷却效果，使得光伏模块得以维持在较高的转化效率上。

3、传统技术中，常见的光伏光热一体化系统通常包括光伏模块，吸热板模块以及热利用模块，光伏模块吸收太阳能以转化出光电能，吸热板模块对光伏模块产生的热能进行吸收，并传递至热利用模块进行利用。

4、然而，目前常见的光伏光热一体化系统，存在如下的技术问题：

5、光伏光热一体化系统中输入的光能以及热能均为被动输入，依赖于天气等环境因素的影响，在应用中存在不稳定性，容易导致用户体验较差。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高光伏光热系统产生的能源在存储中的稳定性，从而优化用户体验的基于bipv的充发电一体能源存储管理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本技术提供了一种基于bipv的充发电一体能源存储管理系统，其特征在于，所述系统包括：

3、光伏模块，所述光伏模块用于接收光辐射能并将光辐射能转化为电能；

4、光热模块，所述光热模块用于对所述光伏模块中产生的热能进行吸收；

5、能控模块，所述能控模块同时与所述光伏模块以及所述光热模块连接，用于控制所述光伏模块输出的光电能以及所述光热模块输出的光热能的下级流向；

6、用能模块，所述用能模块与所述能控模块连接，用于接收并应用所述能控模块中输出的能源，所述用能模块包括用能设备、离网电源、入网接口、冗余能源消耗设备中的一种或多种；

7、储能模块，所述储能模块与所述能控模块连接，用于接收并存储所述能控模块中输出的能源，还用于通过所述能控模块进行能源输出；所述储能模块包括第一储能单元以及第二储能单元，所述第一储能单元用于存储所述能控模块输出的光电能，所述第二储能单元用于存储所述能控模块输出的光热能；

8、所述储能模块还包括温控执行模块以及内控模块，所述温控执行模块同时与所述第二储能单元、所述内控模块连接，且受控于所述内控模块，用于接收所述第二储能单元输出的光热能并对所述第一储能单元进行温度调节，所述内控模块用于控制所述温控执行模块。

9、通过采用上述技术方案，光伏模块在接收光辐射能后，将光辐射能转化为光电能，而光伏模块中产生的光热能由光热模块进行吸收、转化以及输出，系统中设置能控模块对光伏模块以及光热模块的输出进行控制。一方面，能控模块可以将当即需要应用得能源直接输送到用能模块中，另一方面能控模块可以将多余得能源输送到储能模块中进行充电存储，使得由光伏模块和光热模块中输出的能量得到充分地应用，降低的能量转化后产生的损耗和浪费。在储能中，用于存储光热能的第二储能单元可以输出热能以控制用于存储光电能的第一储能单元的温度，从而使得第一储能单元的储能介质维持在较适宜的介质温度中，有助于提高第一储能单元的存储效率，使得第一储能单元得以在不同的环境情况下保持较高的存储性能，从而实现改善用户体验的效果。

10、在其中一个实施例中，所述储能模块还包括：

11、主动散热模块，所述主动散热模块同时与所述温控执行模块以及所述内控模块连接，且受控于所述内控模块，用于对温度大于设定参数的所述温控执行模块进行主动散热降温；

12、所述主动散热模块还与所述第一储能单元连接，由所述第一储能单元对所述主动散热模块进行供能。

13、通过采用上述技术方案，在储能模块中设置主动散热模块，有助于对超过存储介质最佳工作温度的情况进行降温处理，提高了光伏光热储能系统在使用中的灵活性，有助于扩大应用范围。

14、在其中一个实施例中，所述系统包括：

15、用能优化模块，所述用能优化模块设于所述能控模块与所述用能模块之间，用于对所述能控模块输出的光电能和/或光热能进行优化；

16、所述用能优化模块包括第一优化单元以及第二优化单元；

17、所述第一优化单元用于对所述能控模块输出的光电能进行优化，所述第一优化单元包括整流单元、滤波单元、调谐单元、变压单元中的一种或多种；

18、所述第二优化单元用于对所述能控模块输出的光热能进行优化，所述第二优化单元包括集热单元、温控单元中的一种或多种。

19、通过采用上述技术方案，设置用能优化模块对能控模块中输出的能源进行优化，有助于改善光伏模块以及光热模块中能源转化输出不稳定的情况，从而改善系统中的能源质量，有助于提高用户体验。

20、在其中一个实施例中，所述光伏模块包括：

21、光伏转换板，用于吸收光辐射能并将光辐射能转化为光电能；

22、透光面层，所述透光面层用于防护所述光伏转换板，所述透光面层设于所述光伏转换板的若干个方位，若干个方位的所述透光面层罩设于所述光伏转换板上；

23、导热基层，所述导热基层用于对所述光伏转换板在接收光辐射中产生的光热能进行吸收以及输出。

24、通过采用上述技术方案，设置透光面层对光伏转换板进行保护，有助于提高光伏转换板在应用中的稳定性，降低光伏转换板受损的可能性，最终达到延迟光伏转换板的使用寿命的效果；通过导热基层对光伏转换板中的热能进行吸收导出，有助于进一步提高光伏转换板的散热效率，最终有助于实现提高系统能源转换效率的效果。

25、在其中一个实施例中，所述光伏模块包括：

26、反射涂层，所述反射涂层设于所述导热基层朝向所述光伏转换板的一侧，所述光伏转换板由所述导热基材制备而成。

27、通过采用上述技术方案，在导热基层一侧设置反射涂层，有助于增大光伏转换板的被照射面积，从而有助于提高光伏转换板的转化效率。

28、在其中一个实施例中，所述光伏模块还包括：

29、容纳腔，所述容纳腔设于所述光伏转换板与所述透光面层之间，所述容纳腔中设有惰性气体和/或导热介质。

30、通过采用上述技术方案，设置容纳腔来容纳惰性气体和导热介质，有助于借助中间物质，降低主体结构之间的相互接触，从而有助于改善主体结构之间的稳定性，有助于降低其中一者受损时对其他部件产生负面影响的可能性。

31、在其中一个实施例中，所述储能模块还包括：

32、相变工质，所述相变工质用于将接收到的能源进行转化以实现储能，所述相变工质包括蒸馏水、电子氟化液、去离子水、乙醇、甲醛以及液态金属中的一种或多种的组合；

33、不同的所述相变工质存储在独立的真空腔体中，所述真空腔体的容纳空间可调。

34、通过采用上述技术方案，在储能模块中设置相变工质，有助于改善储能模块的稳定性，另一方面不同的相变工质对应不同的应用场景，使用独立的真空腔体进行存储，有助于提高相变工质存储的稳定性和使用上的灵活性。

35、第二方面，本技术还提供了一种基于bipv的充发电一体能源存储管理方法。所述方法包括：

36、获取第一储能单元的温度信息以及介质信息；

37、根据所述介质信息确定与所述介质信息对应的介质最佳工作温度；

38、基于所述介质最佳工作温度以及所述温度信息确定所述温控调节参数；

39、将所述温控调节参数输出至所述温控执行模块，以使所述温控执行模块调节所述第一储能单元的温度至所述介质最佳工作温度。

40、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

41、获取第一储能单元的温度信息以及介质信息；

42、根据所述介质信息确定与所述介质信息对应的介质最佳工作温度；

43、基于所述介质最佳工作温度以及所述温度信息确定温控调节参数；

44、将所述温控调节参数输出至所述温控执行模块，以使所述温控执行模块调节所述第一储能单元的温度至所述介质最佳工作温度。

45、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

46、获取第一储能单元的温度信息以及介质信息；

47、根据所述介质信息确定与所述介质信息对应的介质最佳工作温度；

48、基于所述介质最佳工作温度以及所述温度信息确定所述温控调节参数；

49、将所述温控调节参数输出至所述温控执行模块，以使所述温控执行模块调节所述第一储能单元的温度至所述介质最佳工作温度。

50、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

51、获取第一储能单元的温度信息以及介质信息；

52、根据所述介质信息确定与所述介质信息对应的介质最佳工作温度；

53、基于所述介质最佳工作温度以及所述温度信息确定所述温控调节参数；

54、将所述温控调节参数输出至所述温控执行模块，以使所述温控执行模块调节所述第一储能单元的温度至所述介质最佳工作温度。

55、上述基于bipv的充发电一体能源存储管理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，主要能够实现如下的有益效果：

56、1、光伏模块在接收光辐射能后，将光辐射能转化为光电能，而光伏模块中产生的光热能由光热模块进行吸收、转化以及输出，系统中设置能控模块对光伏模块以及光热模块的输出进行控制。一方面，能控模块可以将当即需要应用得能源直接输送到用能模块中，另一方面能控模块可以将多余得能源输送到储能模块中进行充电存储，使得由光伏模块和光热模块中输出的能量得到充分地应用，降低的能量转化后产生的损耗和浪费。在储能中，用于存储光热能的第二储能单元可以输出热能以控制用于存储光电能的第一储能单元的温度，从而使得第一储能单元的储能介质维持在较适宜的介质温度中，有助于提高第一储能单元的存储效率，使得第一储能单元得以在不同的环境情况下保持较高的存储性能，从而实现改善用户体验的效果；

57、2、设置透光面层对光伏转换板进行保护，有助于提高光伏转换板在应用中的稳定性，降低光伏转换板受损的可能性，最终达到延迟光伏转换板的使用寿命的效果；通过导热基层对光伏转换板中的热能进行吸收导出，有助于进一步提高光伏转换板的散热效率，最终有助于实现提高系统能源转换效率的效果；

58、3、在储能模块中设置相变工质，有助于改善储能模块的稳定性，另一方面不同的相变工质对应不同的应用场景，使用独立的真空腔体进行存储，有助于提高相变工质存储的稳定性和使用上的灵活性。