【技術實現步驟摘要】
本公開涉及能源利用，具體地，涉及一種分布式綜合能源系統。
技術介紹
1、在雙碳大背景下的分布式綜合能源系統中，尤其是在自用電發電的工業園中，采用零碳方式是未來發電的趨勢。其中，燃料電池系統由于具有能量利用率高、零碳排放而逐漸受到了關注和青睞。然而目前的自用電發電的工業園在采用燃料電池系統發電時存在工業園區用能大，整體能源利用率不高的問題。
技術實現思路
1、本公開的目的是提供一種分布式綜合能源系統，該分布式綜合能源系統能夠提高能源利用率。
2、為了實現上述目的，本公開提供一種分布式綜合能源系統，所述分布式綜合能源系統包括光伏發電裝置、固體電儲熱裝置、電儲熱換熱器以及燃料電池，所述固體電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述固體電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述固體電儲熱裝置的電儲熱換熱氣，所述固體電儲熱裝置和所述燃料電池分別與所述電儲熱換熱器連通，以使加熱后的所述電儲熱換熱氣與所述燃料電池所需的反應氣在所述電儲熱換熱器中換熱，換熱后的所述反應氣通入至所述燃料電池中；其中，所述電儲熱換熱器與所述固體電儲熱裝置之間設置有風機，所述風機用于帶動所述電儲熱換熱氣在所述電儲熱換熱器和所述固體電儲熱裝置之間循環。
3、可選地，所述固體電儲熱裝置包括第一電儲熱裝置，所述電儲熱換熱器包括第一換熱器，所述風機包括第一風機，所述電儲熱換熱氣包括第一換熱氣，所述反應氣包括陽極反應氣，所述第一電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光
4、可選地，所述分布式綜合能源系統還包括第一管路，所述第一管路的一端設置在所述第一風機和所述第一電儲熱裝置之間，另一端設置在所述第一電儲熱裝置與所述第一換熱器之間。
5、可選地，所述固體電儲熱裝置包括第二電儲熱裝置，所述電儲熱換熱器包括第二換熱器，所述風機包括第二風機，所述電儲熱換熱氣包括第二換熱氣，所述反應氣包括陰極反應氣，所述第二電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述第二電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述第二電儲熱裝置的所述第二換熱氣，所述第二電儲熱裝置和所述燃料電池的陰極室分別與所述第二換熱器連通，以使加熱后的所述第二換熱氣與所述燃料電池所需的所述陰極反應氣在所述第二換熱器中換熱，換熱后的所述陰極反應氣通入至所述陰極室中；其中，所述第二風機設置在所述第二換熱器和所述第二電儲熱裝置之間，所述第二風機用于帶動所述第二換熱氣在所述第二換熱器與所述第二電儲熱裝置之間循環。
6、可選地，所述分布式綜合能源系統包括第二管路，所述第二管路的一端設置在所述第二風機與所述第二電儲熱裝置之間，另一端設置在所述第二電儲熱裝置與所述第二換熱器之間。
7、可選地，所述分布式綜合能源系統還包括固體熱儲熱裝置和熱儲熱換熱器，所述固體熱儲熱裝置與所述燃料電池的出口連通，以將來自所述燃料電池的排放氣的熱能儲存在所述固體熱儲熱裝置中，所述固體熱儲熱裝置和所述熱儲熱換熱器連通，以使流經所述固體熱儲熱裝置的熱儲熱換熱介質與來自熱用戶的供熱介質在所述熱儲熱換熱器中換熱，換熱后的所述供熱介質通入至所述熱用戶；其中，所述熱儲熱換熱器與所述固體熱儲熱裝置之間設置有動力裝置，所述動力裝置用于帶動所述熱儲熱換熱介質在所述熱儲熱換熱器和所述固體熱儲熱裝置之間循環。
8、可選地，所述分布式綜合能源系統還包括燃燒器，所述燃燒器分別與所述燃料電池的出口和所述固體熱儲熱裝置連通，以將所述燃料電池排出的所述排放氣通入至所述燃燒器中燃燒，并將燃燒后的所述排放氣的熱能儲存在所述固體熱儲熱裝置中。
9、可選地，所述動力裝置構造為第三風機，所述熱儲熱換熱介質為第三換熱氣；或，所述動力裝置構造為水泵，所述熱儲熱換熱介質為換熱水；或，所述動力裝置構造為油泵，所述熱儲熱換熱介質為換熱油。
10、可選地，所述固體熱儲熱裝置包括儲熱本體、儲熱通道以及放熱通道，所述儲熱通道和所述放熱通道相互獨立且分別貫穿所述儲熱本體設置，所述儲熱通道與所述燃料電池的出口連通。
11、可選地，所述儲熱通道包括儲熱進口和儲熱出口，所述放熱通道包括放熱進口和放熱出口，所述固體熱儲熱裝置具有儲熱過程和放熱過程，在所述儲熱過程，所述儲熱進口和所述儲熱出口打開，所述放熱進口和所述放熱出口關閉；在所述放熱過程，所述儲熱進口和所述儲熱出口關閉，所述放熱進口和所述放熱出口打開；其中，所述儲熱過程和所述放熱過程同步或者順序地進行。
12、通過上述技術方案，在本公開提供的分布式綜合能源系統中，通過利用光伏發電裝置產生電能，并將該電能轉化為熱能一部分儲存在固體電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經固體電儲熱裝置的電儲熱換熱氣，加熱后的電儲熱換熱氣與燃料電池所需的反應氣在電儲熱換熱器中換熱，換熱后的反應氣通入至燃料電池中，來實現光伏發電裝置在正常發電時，利用電能直接轉化的這一部分熱能來滿足正常情況下燃料電池所需反應氣的預熱，而在出現黑夜、陰雨以及其他不能夠實現光伏發電的情況時，利用固體電儲熱裝置中儲存的另一部分熱能來滿足此種情況下燃料電池所需反應氣的預熱，這樣一來，通過該分布式綜合能源系統便可以實現全天候對于燃料電池所需反應氣的持續預熱。此處的分布式綜合能源系統可以適用于工業園區，而用來對固體電儲熱裝置進行加熱的電能可以是來自該工業園區的光伏發電裝置的余電，這樣不僅能夠避免增加額外的加熱設備，簡化結構，節約成本，而且可以充分利用該工業園區的光伏發電裝置所產生的電能，從而提高該工業園區整體的能源利用率。
13、本公開的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.一種分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統包括光伏發電裝置、固體電儲熱裝置、電儲熱換熱器以及燃料電池，所述固體電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述固體電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述固體電儲熱裝置的電儲熱換熱氣，所述固體電儲熱裝置和所述燃料電池分別與所述電儲熱換熱器連通，以使加熱后的所述電儲熱換熱氣與所述燃料電池所需的反應氣在所述電儲熱換熱器中換熱，換熱后的所述反應氣通入至所述燃料電池中；
2.根據權利要求1所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述固體電儲熱裝置包括第一電儲熱裝置，所述電儲熱換熱器包括第一換熱器，所述風機包括第一風機，所述電儲熱換熱氣包括第一換熱氣，所述反應氣包括陽極反應氣，所述第一電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述第一電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述第一電儲熱裝置的所述第一換熱氣，所述第一電儲熱裝置和所述燃料電池的陽極室分別與所述第一換熱器連通，以使加熱后的所述第一換熱氣與所述燃料電池所需的所述陽極反應氣在所述第一換熱器
3.根據權利要求2所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統還包括第一管路，所述第一管路的一端設置在所述第一風機和所述第一電儲熱裝置之間，另一端設置在所述第一電儲熱裝置與所述第一換熱器之間。
4.根據權利要求1所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述固體電儲熱裝置包括第二電儲熱裝置，所述電儲熱換熱器包括第二換熱器，所述風機包括第二風機，所述電儲熱換熱氣包括第二換熱氣，所述反應氣包括陰極反應氣，所述第二電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述第二電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述第二電儲熱裝置的所述第二換熱氣，所述第二電儲熱裝置和所述燃料電池的陰極室分別與所述第二換熱器連通，以使加熱后的所述第二換熱氣與所述燃料電池所需的所述陰極反應氣在所述第二換熱器中換熱，換熱后的所述陰極反應氣通入至所述陰極室中；
5.根據權利要求4所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統包括第二管路，所述第二管路的一端設置在所述第二風機與所述第二電儲熱裝置之間，另一端設置在所述第二電儲熱裝置與所述第二換熱器之間。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統還包括固體熱儲熱裝置和熱儲熱換熱器，所述固體熱儲熱裝置與所述燃料電池的出口連通，以將來自所述燃料電池的排放氣的熱能儲存在所述固體熱儲熱裝置中，所述固體熱儲熱裝置和所述熱儲熱換熱器連通，以使流經所述固體熱儲熱裝置的熱儲熱換熱介質與來自熱用戶的供熱介質在所述熱儲熱換熱器中換熱，換熱后的所述供熱介質通入至所述熱用戶；
7.根據權利要求6所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統還包括燃燒器，所述燃燒器分別與所述燃料電池的出口和所述固體熱儲熱裝置連通，以將所述燃料電池排出的所述排放氣通入至所述燃燒器中燃燒，并將燃燒后的所述排放氣的熱能儲存在所述固體熱儲熱裝置中。
8.根據權利要求6所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述動力裝置構造為第三風機，所述熱儲熱換熱介質為第三換熱氣；或，
9.根據權利要求6所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述固體熱儲熱裝置包括儲熱本體、儲熱通道以及放熱通道，所述儲熱通道和所述放熱通道相互獨立且分別貫穿所述儲熱本體設置，所述儲熱通道與所述燃料電池的出口連通。
10.根據權利要求9所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述儲熱通道包括儲熱進口和儲熱出口，所述放熱通道包括放熱進口和放熱出口，所述固體熱儲熱裝置具有儲熱過程和放熱過程，
...【技術特征摘要】
1.一種分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統包括光伏發電裝置、固體電儲熱裝置、電儲熱換熱器以及燃料電池，所述固體電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述固體電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述固體電儲熱裝置的電儲熱換熱氣，所述固體電儲熱裝置和所述燃料電池分別與所述電儲熱換熱器連通，以使加熱后的所述電儲熱換熱氣與所述燃料電池所需的反應氣在所述電儲熱換熱器中換熱，換熱后的所述反應氣通入至所述燃料電池中；
2.根據權利要求1所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述固體電儲熱裝置包括第一電儲熱裝置，所述電儲熱換熱器包括第一換熱器，所述風機包括第一風機，所述電儲熱換熱氣包括第一換熱氣，所述反應氣包括陽極反應氣，所述第一電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述第一電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述第一電儲熱裝置的所述第一換熱氣，所述第一電儲熱裝置和所述燃料電池的陽極室分別與所述第一換熱器連通，以使加熱后的所述第一換熱氣與所述燃料電池所需的所述陽極反應氣在所述第一換熱器中換熱，換熱后的所述陽極反應氣通入至所述陽極室中；
3.根據權利要求2所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述分布式綜合能源系統還包括第一管路，所述第一管路的一端設置在所述第一風機和所述第一電儲熱裝置之間，另一端設置在所述第一電儲熱裝置與所述第一換熱器之間。
4.根據權利要求1所述的分布式綜合能源系統，其特征在于，所述固體電儲熱裝置包括第二電儲熱裝置，所述電儲熱換熱器包括第二換熱器，所述風機包括第二風機，所述電儲熱換熱氣包括第二換熱氣，所述反應氣包括陰極反應氣，所述第二電儲熱裝置與所述光伏發電裝置電連接，以將光伏發電產生的電能轉化為熱能一部分儲存在所述第二電儲熱裝置中，另一部分用于加熱流經所述第二電儲熱裝置的所述第二換熱氣，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于東，吳瓊，高劍峰，劉均慶，崔福東，段春婷，黃群健，張士佳，陳凡，
申請(專利權)人：中國神華煤制油化工有限公司，
類型：發明
國別省市：
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