一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)技術(shù)方案

一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制單元、太陽能集熱單元、沼氣發(fā)酵單元、生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧⑽⑿腿細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、吸收式制冷單元等組成。系統(tǒng)通過太陽能集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱水熱能，繼而加熱沼氣發(fā)酵罐使其保持恒溫。產(chǎn)生的沼氣與熱空氣混合后在微型燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部做功帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱驅(qū)動吸收式制冷系統(tǒng)產(chǎn)生冷量，這其中，沼氣發(fā)酵環(huán)節(jié)產(chǎn)生的沼液與微型燃?xì)廨啓C(jī)尾氣可分別作為培養(yǎng)基與碳源，培養(yǎng)微藻，實(shí)現(xiàn)資源的再利用。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)
本技術(shù)涉及太陽能利用技術(shù)、生物質(zhì)沼氣利用技術(shù)、微藻培養(yǎng)技術(shù)、吸收式制冷
。
技術(shù)介紹
分布式能源系統(tǒng)的核心是熱電轉(zhuǎn)換裝置和熱冷轉(zhuǎn)換裝置。目前市場上應(yīng)用的分布式能源系統(tǒng)主要有燃?xì)廨啓C(jī)與溴化鋰吸收式制冷機(jī)相結(jié)合的聯(lián)供系統(tǒng)、內(nèi)燃機(jī)與溴化鋰吸收式制冷機(jī)相結(jié)合的聯(lián)供系統(tǒng)、燃料電池與溴化鋰吸收式制冷機(jī)相結(jié)合的聯(lián)供系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)雖然總能利用率較高，但由于初投資大，經(jīng)濟(jì)性較差，投資回收期基本都在5年以上。另外，這些系統(tǒng)一般采用溴化鋰吸收式制冷機(jī)作為余熱利用機(jī)組，由于溴化鋰吸收式制冷機(jī)的制冷溫度必須在零度以上，再加之溴化鋰吸收式制冷機(jī)本身的容量限制(目前容量最小的溴化鋰吸收式制冷機(jī)的制冷量也在70kW以上)，因此基于溴化鋰吸收式制冷機(jī)的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)難以小型化(容量低至IOkW以下)，無法直接應(yīng)用于廣大家庭的制冷、采熱和供電市場。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利技術(shù)專利名稱為:燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)與溴化鋰直燃機(jī)空調(diào)對接的冷熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，申請?zhí)枮?200420122215.2，該專利涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)與溴化鋰直燃機(jī)空調(diào)對接的冷熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)排煙口通過煙氣三通閥的旁通閥和管道與高溫發(fā)生器內(nèi)的增換熱管相連接，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)排煙口通過煙氣三通閥的直排閥與排煙管道相連接。此專利中的溴化鋰直燃機(jī)可以用燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的廢煙氣為高溫發(fā)生器提供熱源。該燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)與溴化鋰直燃機(jī)對接的冷熱電聯(lián)產(chǎn)裝置雖然可以充分利用燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的余熱，達(dá)到節(jié)約能源的目的，但是由于燃?xì)廨啓C(jī)裝機(jī)容量的限制，在有小容量需求的情況下適用性不大，而且機(jī)組無法提供零度以下的冷量輸出。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利技術(shù)專利名稱為:一種生物質(zhì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，申請?zhí)枮?201120530854.2，該專利屬于生物質(zhì)能源化利用
，具體涉及一種生物質(zhì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括生物質(zhì)氣化爐，生物質(zhì)氣化爐的燃?xì)獬隹谂c第一除塵裝置連接，第一除塵裝置的燃?xì)獬隹谂c除焦器連接，除焦器的燃?xì)獬隹谂c燃?xì)獍l(fā)電機(jī)連接。本技術(shù)工作時，生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)生了生物質(zhì)燃?xì)猓饕糜诎l(fā)電，另一部分用于燃燒獲得高溫?zé)煔夤峤o除焦器，燃?xì)獍l(fā)電后產(chǎn)生的煙氣和供熱、除塵后的煙氣用于單、雙效溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)，最終獲得了電力、冷量或熱量，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用，同時滿足了多種類用能要求，充分利用了生物質(zhì)能源。該專利提到了利用生物質(zhì)能作為系統(tǒng)的輸入能源，但是，生物質(zhì)氣化過程復(fù)雜，設(shè)備成本高，產(chǎn)物成分難以控制，此系統(tǒng)推廣前景有待商榷。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利技術(shù)專利名稱為:一種電力調(diào)峰冷熱電聯(lián)供運(yùn)行方法及其裝置，申請?zhí)枮?00134616.4，該專利公開了一種電力調(diào)峰冷熱電聯(lián)供運(yùn)行方法及其裝置。包括熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組及鍋爐，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)的電入電網(wǎng)。這主要針對于大型的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)而言的，沒有提及對可再生能源的利用，另外也不是基于氨水吸收式制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)余熱利用。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利技術(shù)專利名稱為:沼氣發(fā)電系統(tǒng)，申請?zhí)枮?01120196257.0，該專利涉及一種沼氣發(fā)電系統(tǒng)，其屬于沼氣發(fā)電
，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中沼氣發(fā)電技術(shù)存在的發(fā)電效率較低、容易造成沼氣浪費(fèi)、沼氣發(fā)電產(chǎn)生的熱量利用率較低等現(xiàn)象的缺陷。但是對沼氣發(fā)電后的余熱利用未提出明確的實(shí)施方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)。本技術(shù)是一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，由系統(tǒng)控制單元、太陽能集熱單元、沼氣發(fā)酵單元、生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧⑽⑿腿細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、吸收式制冷單元組成；其中系統(tǒng)控制單元與其余單元分別連接，太陽能集熱單元分別與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，沼氣發(fā)酵單元分別與太陽能集熱單元及生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧噙B，生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧謩e與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元分別與生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧拔帐街评鋯卧噙B，吸收式制冷單元與微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連；其中貯水罐2通過第一閥Vl與太陽能集熱器I相連，第一換熱器El分別與風(fēng)機(jī)P3、貯水箱2、第一泵P2、第二閥V7相連，沼氣發(fā)酵罐3通過第三閥V2與貯水罐2相連，壓縮罐4通過第四閥V3與沼氣發(fā)生罐3相連，提純及儲氣設(shè)備5通過第五閥V4與壓縮罐4相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)6通過第六閥V5與提純及儲氣設(shè)備5相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)6分別與第一換熱器E1、第二換熱器E2、發(fā)電機(jī)相連，第二換熱器E2分別與第二泵P4及冷凝器7相連，節(jié)流閥8與冷凝器7相連，蒸發(fā)器9與節(jié)流閥8相連，吸收器10分別與蒸發(fā)器9、第二換熱器E2及第二泵P4相連。本技術(shù)的有益效果為:本技術(shù)由系統(tǒng)控制單元、太陽能集熱單元、沼氣發(fā)酵單元、生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧⑽⑿腿細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、吸收式制冷單元等組成。太陽能集熱器陣列產(chǎn)生的熱水，一部分通入沼氣發(fā)酵罐使其處于恒定溫度，另一部分通過換熱器預(yù)熱微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)口空氣。恒溫沼氣發(fā)酵罐產(chǎn)生沼氣，經(jīng)過加壓提純之后，一部分用于生物質(zhì)燃?xì)馀c預(yù)熱空氣混合后進(jìn)入微型燃?xì)廨啓C(jī)做功發(fā)電，剩余部分可用于普通生物質(zhì)燃?xì)廨敵鲋劣脩簟Ｎ⑿腿細(xì)廨啓C(jī)出口廢氣具有一定溫度，可驅(qū)動吸收式制冷系統(tǒng)，繼續(xù)產(chǎn)生冷量。本專利技術(shù)所進(jìn)行過程無污染廢棄物排放，所需能源全部由太陽能與生物質(zhì)能提供，多次多級的高效利用了低品位的太陽能，有效回收和利用了生物質(zhì)能，其中發(fā)電過程由微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)完成，冷量產(chǎn)生過程由吸收式制冷系統(tǒng)完成，還可同時輸出純凈沼氣用于其他。本專利技術(shù)所涉及系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，適用地域范圍廣，能量來源多樣化，充分利用了清潔能源，對環(huán)境零污染，低碳，環(huán)保，節(jié)能等特點(diǎn)。據(jù)計(jì)算，對于一臺額定功率為30kW的微型燃?xì)廨啓C(jī)與氨水吸收式制冷機(jī)相結(jié)合的分布式能源系統(tǒng)，在制冷模式中，可向用戶同時提供電負(fù)荷30kW，冷負(fù)荷5.85kff及生活熱水負(fù)荷9.15kff ;在采暖模式中，系統(tǒng)可向用戶同時提供電負(fù)荷30kW，熱負(fù)荷及生活熱水負(fù)荷35.42kff ;該微型聯(lián)供系統(tǒng)夏季的冷電綜合效率達(dá)到32%，冬季及春秋季的熱電綜合效率達(dá)到58%，整個系統(tǒng)全年的能量綜合利用率達(dá)63%。【附圖說明】圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為吸收式制冷單元示意圖，圖3為功冷并供單元示意圖。【具體實(shí)施方式】如圖1、圖2、圖3所示，本技術(shù)是一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，由系統(tǒng)控制單元、太陽能集熱單元、沼氣發(fā)酵單元、生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧⑽⑿腿細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、吸收式制冷單元組成；其特征在于系統(tǒng)控制單元與其余單元分別連接，太陽能集熱單元分別與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，沼氣發(fā)酵單元分別與太陽能集熱單元及生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧噙B，生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧謩e與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元分別與生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧拔帐街评鋯卧噙B，吸收式制冷單元與微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連；其中貯水罐2通過第一閥Vl與太陽能集熱器I相連，第一換熱器El分別與風(fēng)機(jī)P3、貯水箱2、第一泵P2、第二閥V7相連，沼氣發(fā)酵罐3通過第三閥V2與貯水罐2相連，壓縮罐4通過第四閥V3與沼氣發(fā)生罐3相連，提純及儲氣設(shè)備5通過第五閥V4與壓縮罐4相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)6通過第六閥V5與提純及儲氣設(shè)備5相連,微型燃?xì)廨啓C(jī)6分別與第一換熱器E本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，由系統(tǒng)控制單元、太陽能集熱單元、沼氣發(fā)酵單元、生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧⑽⑿腿細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、吸收式制冷單元組成；其特征在于系統(tǒng)控制單元與其余單元分別連接，太陽能集熱單元分別與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，沼氣發(fā)酵單元分別與太陽能集熱單元及生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧噙B，生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧謩e與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元分別與生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧拔帐街评鋯卧噙B，吸收式制冷單元與微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連；其中貯水罐（2）通過第一閥（V1）與太陽能集熱器（1）相連，第一換熱器（E1）分別與風(fēng)機(jī)（P3）、貯水箱（2）、第一泵（P2）、第二閥（V7）相連，沼氣發(fā)酵罐（3）通過第三閥（V2）與貯水罐（2）相連，壓縮罐（4）通過第四閥（V3）與沼氣發(fā)生罐（3）相連，提純及儲氣設(shè)備（5）通過第五閥（V4）與壓縮罐（4）相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)（6）通過第六閥（V5）與提純及儲氣設(shè)備（5）相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)（6）分別與第一換熱器（E1）、第二換熱器（E2）、發(fā)電機(jī)相連，第二換熱器（E2）分別與第二泵（P4）及冷凝器（7）相連，節(jié)流閥（8）與冷凝器（7）相連，蒸發(fā)器（9）與節(jié)流閥（8）相連，吸收器（10）分別與蒸發(fā)器（9）、第二換熱器（E2）及第二泵（P4）相連。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，由系統(tǒng)控制單元、太陽能集熱單元、沼氣發(fā)酵單元、生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧⑽⑿腿細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、吸收式制冷單元組成；其特征在于系統(tǒng)控制單元與其余單元分別連接，太陽能集熱單元分別與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，沼氣發(fā)酵單元分別與太陽能集熱單元及生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧噙B，生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧謩e與沼氣發(fā)酵單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元分別與生物質(zhì)燃?xì)馓幚韱卧拔帐街评鋯卧噙B，吸收式制冷單元與微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元相連；其中貯水罐(2)通過第一閥(Vl)與太陽能集熱器(I)相連，第一換熱器(El)分別與風(fēng)機(jī)(P3)、貯水箱(2)、第一泵(P2)、第二閥(V7)相連，沼氣發(fā)酵罐(3)通過第三閥(V2)與貯水罐(2)相連，壓縮罐(4)通過第四閥(V3)與沼氣發(fā)生罐(3)相連，提純及儲氣設(shè)備(5)通過第五閥(V4)與壓縮罐(4)相連，微型燃?xì)廨啓C(jī)(6)通過第六閥(V5)與提純及儲氣設(shè)備(5)相連,微型燃?xì)廨啓C(jī)(6)分別與第一換熱器(El)、第二換熱器(E2)、發(fā)電機(jī)相連，第二換熱器(E2)分別與第二泵(P4)及冷凝器(7)相連，節(jié)流閥(8)與冷凝器(7)相連，蒸發(fā)器(9)與節(jié)流閥(8)相連，吸收器(10)分別與蒸發(fā)器(9)、第二換熱器(E2)及第二泵(P4)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，其特征是，太陽能集熱單元包括:太陽能集熱器(1)，輸水管路，貯水罐(2)，回水管路，通過管路串聯(lián)在系統(tǒng)中，通過管道上的閥門進(jìn)行切換控制；貯水罐(2)通過第一閥(Vl)與太陽能集熱器(I)相連，第一換熱器(El)分別與風(fēng)機(jī)(P3)、貯水箱(2)、第一泵(P2)、第二閥(V7)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種可再生能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)，其特征...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李金平，劉曄，王春龍，
申請(專利權(quán))人：蘭州理工大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國別省市：