供能系统的制作方法

1.本发明涉及一种能源存储与应用技术领域，具体地，涉及一种供能系统。


背景技术：

2.可再生能源风能和太阳能具有分布范围广、密度低、清洁无污染等特点，使得风能和太阳能的利用率越来越高。
3.相关技术中，太阳能、风能受天气因素影响，其发电存在波动性大、不连续的问题，无法满足用户稳定的热、电、冷需求，而且储能技术尚未在分布式能源系统中发挥有效的能量协调管理作用，当前能源利用效率较低。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的实施例提出一种能够连续供能、能源利用率较高的供能系统。
6.根据本发明实施例的供能系统包括：供电组件，所述供电组件可利用可再生能源发电，以便对用户提供电负荷；电网，所述供电组件与所述电网相连，以便通过所述电网对所述用户提供所述电负荷；储电组件，所述储电组件与所述电网相连，以便存储所述电网上多余的所述电负荷，或所述电网的电力供应不足时补充所述电负荷；供冷组件，所述供冷组件可利用热量制备冷负荷，以便所述供冷组件对所述用户提供所述冷负荷；燃气供电组件，所述燃气供电组件与所述电网相连且可利用燃气发电，在所述供电组件电力供应不足时，所述燃气供电组件工作以对所述用户补充所述电负荷；供热组件，所述供热组件可利用可再生能源对所述用户提供热负荷；燃气锅炉，所述燃气锅炉可利用燃气供热，在所述供热组件热量供应不足时，所述燃气锅炉对所述用户补充所述热负荷。
7.根据本发明实施例的供能系统，通过供电组件、电网、储电组件、供冷组件、燃气供电组件、供热组件和燃气锅炉的设置，提高了供电、供热和供冷的稳定性，满足用户对热、电、冷需求，提高了能源的利用率。
8.在一些实施例中，所述供能系统还包括储热组件，所述储热组件分别与所述供热组件和所述燃气锅炉相连，以便存储多余的所述热负荷。
9.在一些实施例中，所述储热组件包括显热储热单元、潜热储热单元和热化学储热单元的至少一种或多种。
10.在一些实施例中，所述供能组件还包括余热锅炉，所述余热锅炉设在所述燃气发电组件上，以便收集所述燃气发电组件多余的所述热负荷。
11.在一些实施例中，所述供冷组件为吸收式制冷器，所述吸收式制冷器可利用所述热负荷产生所述冷负荷。
12.在一些实施例中，所述储电组件包括电化学储能单元，所述电化学储能单元与所述电网相连，以便将所述电网上的多余的所述电负荷转化成化学能。
13.在一些实施例中，所述储电组件包括压缩空气储能单元，所述压缩空气储能单元
与所述电网相连，在所述压缩空气储能单元储存电力时，所述压缩空气储能单元放热以对所述用户提供所述热负荷，在所述压缩空气储能单元释放电力时，所述压缩空气储能单元吸热以对所述用户提供所述冷负荷。
14.在一些实施例中，所述供电组件包括风机发电单元和光伏发电单元的其中一种或多种。
15.在一些实施例中，所述供热组件包括太阳能集热单元和地热源换热单元的其中一种或两种。
16.在一些实施例中，所述供能系统还包括燃气管，所述燃气管具有燃气进口、第一燃气出口和第二燃气出口，所述第一燃气出口与所述燃气供电组件相连，所述第二燃气出口与所述燃气锅炉相连，以便所述燃气管对所述燃气供电组件和所述燃气锅炉提供燃气。
附图说明
17.图1是本发明实施例的供能系统的结构示意图。
18.附图标记：
19.供能系统100；
20.供电组件1；风机发电单元11；光伏发电单元12；电负荷13；电网2；储电组件3；电化学储能单元31；压缩空气储能单元32；供冷组件4；冷负荷41；燃气供电组件5；热负荷51；供热组件6；太阳能集热单元61；地热源换热单元62；燃气锅炉7；燃气管8；进气管81；第一出气管82；第二出气管83；储热组件9；余热锅炉10。
具体实施方式
21.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
22.下面参考附图描述根据本发明实施例的供能系统。
23.如图1所示，根据本发明实施例的供能系统包括：供电组件1、电网2、储电组件3、供冷组件4、燃气供电组件5、供热组件6和燃气锅炉7。
24.供电组件1可利用可再生能源发电，以便对用户提供电负荷13。具体地，如图1所示，通过供电组件1利用可再生能源(例如，风能、电能、太阳能等)对用户进行供电，以满足用户日常用电需求。
25.供电组件1与电网2相连，以便通过电网2对用户提供电负荷13。具体地，如图1所示，电网2可以将相近的供电组件1和用户联络起来，形成全国或地区性网络，以便进行统一管理和指挥。由此，本发明实施例的供能系统可保证发电与供电的安全可靠，调整地区间的电力供需平衡，保持规定的电能质量和获得最大的经济利益。
26.储电组件3与电网2相连，以便存储电网2上多余的电负荷13，或电网2的电力供应不足时补充电负荷13。具体地，如图1所示，储电组件3连接在电网2上，从而将电网2上多余的电负荷13存储起来，防止电负荷13的流失，或在电网2上的电力不足时，对电网2补充电负荷13，提高了电负荷13的利用率。
27.供冷组件4可利用热能产生冷负荷41，对用户提供冷负荷41。
28.燃气供电组件5与电网2相连且可利用燃气发电，在供电组件1电力供应不足时，燃
气供电组件5工作以对用户补充电负荷13。具体地，在用电高峰期，例如，夏天或者晚上，供电组件1产生的电负荷13无法满足用户的用电需要，或在天气恶劣导致供电组件1无法发电时，燃气供电组件5开始工作以保证用户用电需求。
29.供热组件6可利用可再生能源对用户提供热负荷51。具体地，如图1所示，通过供热组件6利用可再生能源(例如：太阳能、地热能等)对用户进行供暖，以满足用户日常用暖需求。
30.燃气锅炉7可利用燃气供热，在供热组件6热量供应不足时，燃气锅炉7对用户补充热负荷51。具体地，在用暖高峰期，例如：冬天，供热组件6产生的热负荷51无法满足用户的用暖需求，或在天气恶劣导致供热组件6无法工作时，燃气锅炉7开始工作以保证用户用暖需求。
31.根据本发明实施例的供能系统100，通过供电组件1、供冷组件4、供热组件6、燃气供电组件5和燃气锅炉7的设置，能够稳定地对用户供电、供冷和供暖，便于资源的整合和管理，实现对能量灵活调节和合理的分配。
32.根据本发明实施例的供能系统100，通过供电组件1和燃气供电组件5，在供电组件1供电不足时，燃气供电组件5对用户电网2进行补充电负荷13，保证了电力供应稳定、供电波动性小，另外通过储电组件3能够在用能电谷期储存电能，在用电高峰期释放电能，从而实现电能的灵活调节和合理分配。
33.在一些实施例中，供能系统100还包括储热组件9，储热组件9分别与供热组件6和燃气锅炉7相连，以便存储多余的热负荷51。由此，通过储热组件9可将供热组件6和燃气锅炉7产生的多余热量存储起来，在供热组件6或燃气锅炉7供应不足时，或在用暖高峰期时，储热组件9能够将存储的热量释放，以保证暖气正常供应，从而实现对能量的灵活调节和合理分配。
34.在一些实施例中，储热组件9包括显热储热单元、潜热储热单元和热化学储热单元的至少一种或多种。具体地，储热组件9可以根据实际情况选择，例如：可以选用显热储热单元、潜热储热单元和热化学储热单元中的任一种，也可以选用其中的两种，或者全部都选用，提高了储热组件9的灵活性，保证了储热组件9的使用效率。
35.在一些实施例中，供能系统100还包括余热锅炉10，余热锅炉10设在燃气发电组件上，以便收集燃气发电组件多余的热负荷51。具体地，余热锅炉10能够收集燃气发电组件在发电的过程中产生的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热能，并将其热能提供给用户进行供暖，从而提高了燃气的使用效率。
36.在一些实施例中，供冷组件4为吸收式制冷器，吸收式制冷器可将将热负荷51转化成冷负荷41。具体地，如图1所示，吸收式制冷器可将供热组件6和燃气锅炉7的热负荷51转化成冷负荷41为用户提供冷能，从而节约了电能，安全性较高。
37.在一些实施例中，储电组件3包括电化学储能单元31，电化学储能单元31与电网2相连，以便将电网2上的多余的电负荷13转化成化学能。由于电化学储能单元31具有转化效率高，体积小，存储速度块。因此，通过电化学储能单元31将电网2上多余的电负荷13以化学能的形式储存，从而提高了储电组件3的储电效率。
38.在一些实施例中，储电组件3包括压缩空气储能单元32，压缩空气储能单元32与电网2相连，在压缩空气储能单元32储存电力时，压缩空气储能单元32放热以对用户提供热负
荷51，在压缩空气储能单元32释放电力时，压缩空气储能单元32吸热以对用户提供冷负荷41。由于压缩空气储能单元32在储电时，压缩空气储能单元32能够放出大量的热，可对用户提供热负荷51，压缩空气储能单元32可在释能时能够吸热，可对用户提供冷负荷41。由此，通过压缩空气储能单元32在工作期间产生的热负荷51和冷负荷41提供给用户使用。
39.在一些实施例中，供电组件1包括风机发电单元11、水利发电单元和光伏发电单元12的其中一种或多种。具体地，可根据当地的实际情况对供电组件1进行选择，例如沿海城市可以选择风机发电单元11、水利发电单元和光伏发电单元12，并且多建设风机发电单元11和水利发电单元，平原地带可选择风机发电单元11和光伏发电单元12，并且多建设光伏发电单元12，从而就近消纳可再生能源，实现可再生能源供能的可靠性。
40.可以理解的是：风机发电单元11可利用风力进行发电，水利发电单元可利用潮汐能或水的势能进行发电，光伏发电单元12可利用太阳能进行发电。
41.在一些实施例中，供热组件6包括太阳能集热单元61和地热源换热单元62的其中一种或两种。具体地，供热组件6可根据实际情况进行选择，例如：在阳光充足的高原地带可建设太阳能集热单元61，在地势较低的平原地带可建设太阳能集热单元61和地热源换热单元62，从而使得供热组件6设置的更加合理。
42.可以理解的是，太阳能集热单元61可利用太阳能进行进行制热，地热源换热单元62可利用地热能进行制热。
43.在一些实施例中，供能组件100还包括燃气管8，燃气管8具有燃气进口、第一燃气出口和第二燃气出口，第一燃气出口与燃气供电组件5相连，第二燃气出口与燃气锅炉7相连，以便燃气管8对燃气供电组件5和燃气锅炉7提供燃气。具体地，如图1所示，燃气管8包括进气管81、第一出气管82和第二出气管83，第一出气管82与燃气发电组件相连，第二出气管83与燃气锅炉7相连，进气管81与外部燃气管8道相连。由此，通过燃气管8对燃气锅炉7和燃气供电组件5提供燃气。
44.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。