本发明涉及微电网，尤其涉及一种低碳能源利用的微网能源系统。
背景技术：
1、当前，低碳能源利用是全球能源转型的重要方向之一，旨在通过减少化石燃料的使用，降低二氧化碳及其他温室气体的排放，从而减缓气候变化并实现可持续发展。低碳能源主要包括可再生能源和清洁能源技术，这些能源形式相较于传统化石能源具有明显的优势。开发和推广低碳能源利用技术对于实现碳中和目标、应对全球气候变化具有重要意义。
2、尽管低碳能源在全球范围内得到了广泛的关注和应用，但在住区微网系统的开发和应用上，缺乏成熟的方案，导致能源资源的利用率不高，难以实现有效的碳排放控制和能源成本降低。
技术实现思路
1、为了解决上述的问题，本申请提供一种低碳能源利用的微网能源系统。
2、本申请提供一种低碳能源利用的微网能源系统，采用如下的技术方案：
3、一种低碳能源利用的微网能源系统，包括：发电模块、排水系统、电能储存模块、自来水供水系统和控制模块；
4、所述发电模块与所述排水系统连通，所述发电模块通过所述排水系统中的水流驱动以产生电能；
5、所述电能储存模块与所述发电模块电连接，用于储存所述发电模块产生的电能；
6、所述自来水供水系统与所述电能储存模块和市电系统电连接；
7、所述控制模块与所述发电模块和所述自来水供水系统电连接。
8、优选的，所述排水系统包括排水管，所述发电模块包括设置于排水管内的水轮和与所述水轮连接的发电机，所述水轮可在排水管内的水流作用下转动，以驱动所述发电机发电。
9、优选的，所述排水管内设置有聚水件，所述聚水件包括进水口和出水口，所述水轮位于所述出水口背离所述进水口侧，所述进水口与所述排水管连通，所述出水口的大小可调。
10、优选的，所述聚水件包括弹性膜片，所述弹性膜片的一端固定于所述排水管内，所述弹性膜片沿所述排水管的周向设置有多个，所述弹性膜片的自由端向所述排水管的中心轴线侧倾斜，多个所述弹性膜片的自由端围成所述出水口，所述弹性膜片的自由端能够在水流作用下向背离所述排水管的中心轴线方向弹性变形，以使所述出水口增大。
11、优选的，所述弹性膜片包括弹性体和设置于所述弹性体两侧的柔性裙边，相邻所述弹性体的至少部分重叠。
12、优选的，沿所述排水管的中心轴线方向在所述弹性体上设置有若干嵌槽，至少部分所述嵌槽位于所述弹性体的两侧位置，至少部分所述柔性裙边可在水压作用下嵌入所述嵌槽内。
13、优选的，所述排水管设置有安装部，所述安装部设置有活动平台，所述水轮设置于所述活动平台，所述安装部设置有第一驱动件，以驱动所述活动平台沿朝向或远离排水管的中心轴线侧移动。
14、优选的，所述安装部包括封闭腔和水流腔，所述水流腔与所述排水管连通，所述水轮和所述活动平台位于所述水流腔内，所述发电机位于所述封闭腔，所述水流腔与所述封闭腔通过隔板密封隔离，所述水轮连接有转动轴，所述水轮转动时带动所述转动轴转动；所述隔板设置有连通孔，所述转动轴通过所述连通孔与所述发电机联动。
15、优选的，所述转动轴通过皮带与所述发电机联动，所述安装部设置有活动轮和第二驱动件，所述活动轮与所述皮带联动，所述活动轮可移动设置，所述第二驱动件用于驱动所述活动轮移动，以使所述皮带张紧。
16、优选的，所述隔板设置有滑动板，所述滑动板与所述转动轴转动且密封连接，所述滑动板位于所述连通孔处且用于将所述连通孔密封，所述活动平台移动时，所述滑动板将所述连通孔密封。
17、本发明具有以下优点及有益效果：
18、本发明通过将排水系统与发电模块有效结合，成功实现了对传统排水系统功能的显著拓展和升级。具体而言，本发明利用排水系统中的水流，在自然重力作用下流经安装于排水管道内的发电模块。发电模块中的水轮在水流的推动下旋转，将水流的动能高效转换为电能。所产生的电能被实时传输至电能储存模块进行储存，实现了对排水管道中水资源动能的有效回收。此举不仅显著提高了能源的利用效率，还降低了能源使用成本，并且有效减少了碳排放。通过这一创新方案，排水系统不仅能够继续履行其传统功能，还能在能源回收和节能方面发挥重要作用，为绿色建筑和可持续发展提供了可靠的解决方案。
19、这种设计充分利用了建筑物内部的现有排水系统，将原本白白流失的水流动能转化为可再利用的电能，最大限度地提高了能源利用率。特别是在多层或高层建筑中，由于排水量和水流速度较大，通过发电模块所产生的电能量也相应增多，为电能储存模块提供了较为稳定的电能输入来源。
20、储存在电能储存模块中的电能，可以通过控制模块被高效地管理和调度，用于驱动自来水供水系统，特别是电动水泵的运行。这意味着高层建筑的自来水供应可以在很大程度上依赖于本发明所产生的电能，从而减少对市政电力的依赖，降低电网负荷，减少电能消耗和成本开支。
21、此外，该系统在不影响排水系统正常排水功能的前提下，实现了能源的双重利用，既保证了建筑物的高效排水，又通过发电模块实现了能源的回收和再利用，形成了一种环保、高效的能源循环系统。通过这种方式，不仅可以减少对传统电网电能的需求，还能在一定程度上应对建筑物内部的用电高峰，从而进一步降低能耗峰值。
22、在项目管理中，本发明优化了能源利用效率，降低了能源成本，帮助项目团队实现预算控制。通过集成低碳能源系统与现有基础设施，减少了外部能源依赖，降低了长期运营成本。在施工和运营阶段，该系统有助于减少能源费用支出，提升项目的成本效益，并在降低碳排放的同时实现降本增效。该方案不仅提升了工程造价的整体可控性，还支持绿色可持续发展目标，增强了项目的经济和环保价值。
23、本发明的设计理念符合低碳节能的趋势，有助于减少建筑物的整体碳足迹，提高能源利用效率，具有显著的环保效益和经济价值。这种系统特别适用于高层建筑或排水量较大的建筑场景，能够有效地将日常生活中被忽视的水资源动能转化为实际的电能利用，为住区的可持续发展提供了创新性解决方案。
1.一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，包括：发电模块(100)、排水系统(500)、电能储存模块(200)、自来水供水系统(300)和控制模块(400)；
2.根据权利要求1所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述排水系统(500)包括排水管(530)，所述发电模块(100)包括设置于排水管(530)内的水轮(110)和与所述水轮(110)连接的发电机(120)，所述水轮(110)可在排水管(530)内的水流作用下转动，以驱动所述发电机(120)发电。
3.根据权利要求2所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述排水管(530)内设置有聚水件(600)，所述聚水件(600)包括进水口(610)和出水口(620)，所述水轮(110)位于所述出水口(620)背离所述进水口(610)侧，所述进水口(610)与所述排水管(530)连通，所述出水口(620)的大小可调。
4.根据权利要求3所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述聚水件(600)包括弹性膜片(630)，所述弹性膜片(630)的一端固定于所述排水管(530)内，所述弹性膜片(630)沿所述排水管(530)的周向设置有多个，所述弹性膜片(630)的自由端向所述排水管(530)的中心轴线侧倾斜，多个所述弹性膜片(630)的自由端围成所述出水口(620)，所述弹性膜片(630)的自由端能够在水流作用下向背离所述排水管(530)的中心轴线方向弹性变形，以使所述出水口(620)增大。
5.根据权利要求4所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述弹性膜片(630)包括弹性体(631)和设置于所述弹性体(631)两侧的柔性裙边(632)，相邻所述弹性体(631)的至少部分重叠。
6.根据权利要求5所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，沿所述排水管(530)的中心轴线方向在所述弹性体(631)上设置有若干嵌槽(640)，至少部分所述嵌槽(640)位于所述弹性体(631)的两侧位置，至少部分所述柔性裙边(632)可在水压作用下嵌入所述嵌槽(640)内。
7.根据权利要求2所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述排水管(530)设置有安装部(510)，所述安装部(510)设置有活动平台(130)，所述水轮(110)设置于所述活动平台(130)，所述安装部(510)设置有第一驱动件(160)，以驱动所述活动平台(130)沿朝向或远离排水管(530)的中心轴线侧移动。
8.根据权利要求7所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述安装部(510)包括封闭腔(511)和水流腔(512)，所述水流腔(512)与所述排水管(530)连通，所述水轮(110)和所述活动平台(130)位于所述水流腔(512)内，所述发电机(120)位于所述封闭腔(511)，所述水流腔(512)与所述封闭腔(511)通过隔板(520)密封隔离，所述水轮(110)连接有转动轴(111)，所述水轮(110)转动时带动所述转动轴(111)转动；所述隔板(520)设置有连通孔(521)，所述转动轴(111)通过所述连通孔(521)与所述发电机(120)联动。
9.根据权利要求8所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述转动轴(111)通过皮带(140)与所述发电机(120)联动，所述安装部(510)设置有活动轮(150)和第二驱动件(170)，所述活动轮(150)与所述皮带(140)联动，所述活动轮(150)可移动设置，所述第二驱动件(170)用于驱动所述活动轮(150)移动，以使所述皮带(140)张紧。
10.根据权利要求9所述的一种低碳能源利用的微网能源系统，其特征在于，所述隔板(520)设置有滑动板(522)，所述滑动板(522)与所述转动轴(111)转动且密封连接，所述滑动板(522)位于所述连通孔(521)处且用于将所述连通孔(521)密封，所述活动平台(130)移动时，所述滑动板(522)将所述连通孔(521)密封。