生物质电厂综合能源系统、方法及计算机可读存储介质



1.本技术涉及生物质电厂技术领域,特别涉及一种生物质电厂综合能源系统、方法及计算机可读存储介质。


背景技术:



2.可再生能源发电的比例逐年提高,其中生物质能作为零碳可再生能源之一,其负荷输出不受环境因素限制,具有太阳能光伏、风能等其他可再生能源不可取代的优势。因此,未来生物质能电厂具有广泛的应用前景。
3.相关技术中,一种生物质电厂余热供暖系统,该供暖系统包括至少一个热源、分水器、阀门、若干热用户、供水管道及回水管道;在该系统中,热用户之间并联设置,并联后依次与回水管道、分水器、热源、供水管路构成回路。该生物质电厂余热供暖方法是通过利用生物质电厂凝汽器循环水中的余热进行低真空循环水供暖的方式,利用原有循环泵或专属的热网泵进行水流循环,吸取凝汽器的乏汽热量后进行民生供暖。该供暖系统未限制热源数量,可以根据生产企业凝汽器的热容量和热用户需求进行确定,当一个独立热源无法满足该地区用户稳定供暖时,可将该区域内的电厂凝汽器组合使用,不限于生物质电厂或火电厂,其热源组合后能够满足该区域供暖的热量需求即可。该系统设计有效利用了生物质电厂的凝气余热,提高了生物质电厂的能源利用率,但该供热仅利用生物质电厂的循环水作为供热的热网循环水供暖。所以,该供暖系统的效率较低,且无法实现与用户的供需匹配。因此生物质电厂综合能源服务系统的设计需综合考虑供能侧与需求侧的负荷特征与供需匹配关系,尤其是离网状态下运行时还应耦合相应的储能技术,增加系统的调控能力。


技术实现要素:



4.本技术提供一种生物质电厂综合能源系统、方法及计算机可读存储介质,可以考虑用户需求匹配,通过结合储能及余热梯级利用等能源技术,提高生物质电厂综合能源系统能量输出的灵活性,以满足用户电、冷、热等多形式多比例的能量需求,并提供离网状态下生物质电厂持续输出冷热电负荷的设备耦合形式。
5.本技术第一方面实施例提供一种生物质电厂综合能源系统,包括:发电机组,用于燃烧生物质燃料,产生电能和/或蒸汽能;能量转化设备,用于将所述电能和/或所述蒸汽能转化为热能和/或冷能;储能设备,用于存储所述电能、所述热能和/或所述冷能;控制器,用于在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第一目标量,并控制所述储能设备存储所述供能负荷超出所述需求负荷的所述电能、所述热能和所述冷能,并在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均小于所述需求负荷时,控制所述储能设备释放所述储能设备存储的所述电能、所述热能和所述冷能中的至少一种。
6.在本技术实施例中,所述供能负荷包括供电负荷、供热负荷和供冷负荷,所述需求负荷包括用电负荷、用热负荷和用冷负荷,所述控制器进一步用于:在所述供电负荷大于所
述用电负荷,且所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷时,控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量,使得所述供热负荷满足所述用热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用冷负荷。
7.在本技术实施例中,所述控制器进一步用于:在控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量之后,如果所述第二目标量为额定值或所述供电负荷满足所述用电负荷,且所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷,控制所述储能设备释放存储的所述热能和/或所述冷能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在储电设备满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
8.在本技术实施例中,所述控制器进一步用于:在所述供电负荷小于所述用电负荷,且所述供热负荷大于所述用热负荷和/或所述供冷负荷大于所述用冷负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量,使得所述供热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用热负荷和/或所述用冷负荷。
9.在本技术实施例中,所述控制器进一步用于:在控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量之后,如果所述供电负荷小于所述用电负荷,控制所述储能设备释放存储的所述电能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在所述储能设备储电满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
10.在本技术实施例中,所述储能设备包括储电设备、储冷设备和储热设备。
11.在本技术实施例中,所述能量转化设备包括吸收式制冷机组、电驱动压缩式热泵设备和电驱动压缩式制冷设备,其中,所述吸收式制冷机组用于将来自汽轮机组的蒸汽能转化为冷能直供用户;所述电驱动压缩式热泵设备和所述电驱动压缩式制冷设备用于在储能设备无法满足用户电、冷、热负荷需求时,实现电、冷/热的相互转化以满足电、冷/热的用能负荷。
12.本技术第二方面实施例提供一种如上述实施例所述的生物质电厂综合能源系统的调控方法,包括以下步骤:获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷;在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第一目标量,并控制所述储能设备存储所述供能负荷超出需求负荷的所述电能、所述热能和所述冷能;在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均小于需求负荷时,控制所述储能设备释放所述储能设备存储的所述电能、所述热能和所述冷能中的至少一种。
13.在本技术实施例中,所述供能负荷包括供电负荷、供热负荷和供冷负荷,所述需求负荷包括用电负荷、用热负荷和用冷负荷,在获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷之后,还包括:在所述供电负荷大于所述用电负荷,且所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷时,控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量,使得所述供热负荷满足所述用热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用冷负荷。
14.在本技术实施例中,在控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量之后,还包括:如果所述第二目标量为额定值或所述供电负荷满足所述用电负荷时,所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷,控制所述储能设备释放存
储的所述热能和/或所述冷能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在储电设备满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
15.在本技术实施例中,在获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷之后,还包括:在所述供电负荷小于所述用电负荷,且所述供热负荷大于所述用热负荷和/或所述供冷负荷大于所述用冷负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量,使得所述供热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用热负荷和/或所述用冷负荷。
16.在本技术实施例中,在控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量之后,还包括:如果所述供电负荷小于所述用电负荷,控制所述储能设备释放存储的所述电能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在所述储能设备储电满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
17.本技术第三方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的生物质电厂综合能源系统的调控方法。
18.由此,本技术至少具有如下有益效果:
19.在火电厂综合能源系统的基础上,通过新引入的储能设备与能量转化利用设备,通过设备间的协同调控作用,实现对用户负荷的平抑波动、对系统冷热电负荷输出比例的灵活调节,可适应用户负荷波动及负荷需求比例变化,在全年时间高效运行,实现系统与用户间的供需匹配,在提高火电厂综合能源系统的能量利用率、经济性与环保性的同时能有效保证用户负荷需求得以满足。
20.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
21.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
22.图1为根据本技术实施例提供的一种生物质电厂综合能源系统的方框示意图;
23.图2为根据本技术实施例提供的一种生物质电厂综合能源系统的具体结构图;
24.图3为根据本技术实施例提供的一种生物质电厂综合能源系统的调控方法的流程示意图。
25.附图标记说明:
26.100、发电机组;200、能量转化设备;210、吸收式制冷机组;220、电驱动压缩式热泵设备;230、电驱动压缩式制冷设备;300、储能设备;310、储电设备;320、储冷设备; 330、储热设备;400、控制器;1、用电负荷;2、用冷负荷;3、用热负荷;(1)、生物质燃料;(2)、发电机组输出电能;(3)、储存电能;(4)、释放电能;(5)、供给用户电能; (6)、供给电驱动压缩式制冷设备电能;(7)、供给电驱动压缩式热泵设备电能;(8)、储存冷量;(9)、释放冷量;(10)、储存热量;(11)、释放热量;(12)、供给用户冷量;(13)、供给用户热量;(14)、冷媒水回水;(15)、热网回水;(16)、电厂补水;(17)、抽汽供热; (18)、吸收式制冷机热水;(19)、冷媒水;(20)、发电机组凝结水。
具体实施方式
27.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
28.目前对生物质能的利用还是主要以汽轮机发电为主。生物质能仅用于发电未能实现能的梯级利用,且输出的能源产品单一,不能有效满足用户的综合需求,因此需要开发生物质能综合利用方式,在这方面综合能源系统提供了有效的技术参考。综合能源系统指在规划、建设和运行等过程中,通过对多种能源的生产、传输、分配、转换、储存、消费等环节进行有机协调与优化,形成以满足冷、热、电等多种用能需求的能源产供销一体化系统。由于综合能源系统涉及多种能源利用方式和能源转换设备,从而可以通过设计不同的设备耦合形式和协调运行方法,实现能源的梯级利用,提高能源利用效率。生物质能电厂若能借助综合能源服务的发展势头与政策导向,结合自身优势,构建基于生物质能电厂的综合能源服务体系,通过使用吸收式制冷,电制冷,电热泵和储能设备等,不仅可以提升电厂自身的综合能源服务能力,实现和冷热电用户的供需匹配,同时可降低其供能的灵活性和稳定性,降低对电网的依赖性。对于小型生物质电厂而言,离网状态下园区供能的实现极大的拓展了生物质能的应用场景,具有重要意义。
29.下面将参考附图描述本技术实施例的生物质电厂综合能源系统、方法及计算机可读存储介质。
30.具体而言,图1为本技术实施例所提供的一种生物质电厂综合能源系统的方框示意图。
31.如图1所示,该生物质电厂综合能源系统10包括:发电机组100、能量转化设备200、储能设备300和控制器400。
32.其中,发电机组100用于燃烧生物质燃料,产生电能和/或蒸汽能;能量转化设备200 用于将电能和/或蒸汽能转化为热能和/或冷能;储能设备300,用于存储电能、热能和/或冷能;控制器400用于在电能、热能和冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制发电机组降低蒸汽能的产量至第一目标量,并控制储能设备300存储供能负荷超出需求负荷的电能、热能和冷能,并在电能、热能和冷能对应的供能负荷均小于需求负荷时,控制储能设备300释放储能设备存储的电能、热能和冷能中的至少一种。
33.其中,供能负荷可以包括供电负荷、供热负荷和供冷负荷,需求负荷可以包括用电负荷、用热负荷和用冷负荷。
34.可以理解的是,本技术实施例在火电厂综合能源系统的基础上,通过新引入的储能设备与能量转化利用设备,通过设备间的协同调控作用,实现对用户负荷的平抑波动、对系统冷热电负荷输出比例的灵活调节,可适应用户负荷波动及负荷需求比例变化,在全年时间高效运行,实现系统与用户间的供需匹配,在提高火电厂综合能源系统的能量利用率、经济性与环保性的同时能有效保证用户负荷需求得以满足,从而可以可适应小型生物质电厂离网运行条件,可适应用户复杂多变的冷热电负荷波动情况,具有较强的调控能力,可以应对极端的需求条件。
35.在本技术实施例中,如图2所示,能量转化设备200包括吸收式制冷机组210、电驱动压缩式热泵设备220和电驱动压缩式制冷设备230,其中,吸收式制冷机组210用于将来自
汽轮机组的蒸汽能转化为冷能直供用户;电驱动压缩式热泵设备220和电驱动压缩式制冷设备230用于在储能设备300无法满足用户电、冷、热负荷需求时,实现电、冷/热的相互转化以满足电、冷/热的用能负荷。
36.可以理解的是,吸收式制冷机组210利用发电机组100的蒸汽能作为驱动热源为用户提供制冷需求的冷量即冷媒水(19);电驱动压缩式热泵设备220适用于用户电需求较少而热需求较多的情景,可将多余电力转化为热量,从而改变电厂综合能源系统的冷热电输出比例,降低补燃购热量,实现系统与用户供需匹配;电驱动压缩式制冷设备230适用于用户电需求较少而冷需求较多的情景,可将多余电力转化为冷量,从而改变电厂综合能源系统的冷热电输出比例,降低向外购冷量,实现系统与用户供需匹配。
37.在本技术实施例中,如图2所示,储能设备300包括储电设备310、储冷设备320和储热设备330。
38.可以理解的是,储电设备310在用户电负荷需求较少时储存电力,而在用户电负荷需求较大时释放电力,起到平抑电负荷波动、维持火电机组额定工况稳定运行的作用;储冷设备320在用电负荷1和用冷负荷2需求均较少时储存来自电驱动压缩式制冷设备230的冷量,并在用户冷负荷需求较大时释放冷量(9);储热设备330在用电负荷1和用热负荷 3需求均较少时储存来自电驱动压缩式热泵设备220的热量,并在用户热负荷需求较大时释放热量(11)。
39.具体而言,发电机组100一般以额定工况运行,产生电能(2)和蒸汽能,可直供用户,也可通过下游多种形式的能量利用设备进行转化储存后利用。假设正常情况下发电机组100 以额定工况运行,发电机组100发电直接供给用电负荷(1),不发电上网。供热抽汽(17) 优先满足用冷负荷2,即一部分机组凝结水(20)和吸收式制冷机热水(18)进入吸收式制冷机210,产生冷量供给用冷负荷2,剩余蒸汽能直接供给用热负荷3,该运行条件下冷、热、电负荷正好满足额定用户需求,电驱动压缩式制冷设备230、电驱动压缩式热泵设备 220处于关机状态,且不需要额外使用储能设备300。
40.当电能、热能和冷能的供能负荷都大于需求负荷时,即冷、热、电均过剩时,发电机组100仍以额定功率运行,此时,减少供热抽汽(17)的量,使供热抽汽(17)的量用于吸收式制冷机组210和直接供给用热负荷3恰好可以满足用户冷、热需求。多余的发电量通过储电设备310进行储存,若储电设备310容量已满,则开启电驱动压缩式制冷设备230 和电驱动压缩式热泵设备220,并将产生的冷和热储存在储冷设备320和储热设备330中。若储电设备310、储冷设备320和储热设备330均已满,则降低发电机组100功率,使其在部分负荷下运行。
41.当电能、热能和冷能的功能负荷都小于需求负荷时,即冷、热、电均不足时,机组发电100仍以额定功率运行,供热抽汽(17)量保持不变,储电设备310、储冷设备320和储热设备330全部开启,用以补足机组无法提供的用电负荷1、用冷负荷2和用热负荷3。若储电设备310容量用完而用电负荷1仍不足,则降低供热抽汽(17)量,增加发电机组100发电,减少的冷、热输出由储热设备330、储冷设备320供给。
42.在本技术实施例中,控制器400进一步用于:在供电负荷大于用电负荷1,且供热负荷小于用热负荷3和/或供冷负荷小于用冷负荷2时,控制发电机组100增大蒸汽能的产量至第二目标量,使得供热负荷满足用热负荷3和/或供冷负荷满足用冷负荷2;在控制发电机组
100增大蒸汽能的产量至第二目标量之后,如果第二目标量为额定值或供电负荷满足用电负荷1,且供热负荷小于用热负荷3和/或供冷负荷小于用冷负荷2,控制储能设备300 释放存储的热能和/或冷能,否则,控制储能设备300存储供电负荷超出用电负荷部分的电能,并在储能设备储300电满载时控制能量转化设备200将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
43.可以理解的是,当电过剩,冷、热不足时,发电机组100仍以额定功率运行,此时增大蒸汽能,以增加吸收式制冷机组210冷量和抽汽供热(17)。若发电机组100已达到最大供热抽汽(17)量或发电量已与用电负荷1匹配,冷热输出仍不足,则使用储冷设备320 和储热设备330中储存的能量供给用户需求,若仍不能满足,则开启电驱动压缩式制冷设备230和电驱动压缩式热泵设备220,使用储电设备310中储存的电制冷和制热。若电仍过剩,则将之储存在储电设备310中。
44.在本技术实施例中,控制器400进一步用于:在供电负荷小于用电负荷1,且供热负荷大于用热负荷3和/或供冷负荷大于用冷负荷2时,控制发电机组100降低蒸汽能的产量至第三目标量,使得供热负荷和/或供冷负荷满足用热负荷3和/或用冷负荷2;在控制发电机组100降低蒸汽能的产量至第三目标量之后,如果供电负荷小于用电负荷1,控制储能设备300释放存储的电能,否则,控制储能设备300存储供电负荷超出用电负荷1部分的电能,并在储能设备300储电满载时控制能量转化设备200将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
45.可以理解的是,当电不足,冷、热过剩时,发电机组100仍以额定功率运行,此时减小供热抽汽(17)量,使吸收式制冷机组210的制冷量和直接供热的供热量刚好可以满足用冷负荷2和用热负荷3。若此时机组发电量仍不足以满足用电负荷1,则使用储电设备 310中的电能,若发电量超过用电负荷1,则将之储存在储电设备310中,储电设备310已满时开启电驱动压缩式制冷设备230和电驱动压缩式热泵设备220,使用多余的电能制冷和制热并储存在储冷设备320和储热设备330中。
46.根据本技术实施例提出的生物质电厂综合能源系统,在火电厂综合能源系统的基础上,通过新引入的储能设备与能量转化利用设备,通过设备间的协同调控作用,实现对用户负荷的平抑波动、对系统冷热电负荷输出比例的灵活调节,可适应用户负荷波动及负荷需求比例变化,在全年时间高效运行,实现系统与用户间的供需匹配,在提高火电厂综合能源系统的能量利用率、经济性与环保性的同时能有效保证用户负荷需求得以满足。
47.其次参照附图描述根据本技术实施例提出的生物质电厂综合能源系统的调控方法。
48.图3是本技术实施例的生物质电厂综合能源系统的调控方法的流程示意图。
49.如图3所示,该生物质电厂综合能源系统的调控方法包括以下步骤:
50.在步骤s101中,获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷。
51.在步骤s102中,在电能、热能和冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制发电机组降低蒸汽能的产量至第一目标量,并控制储能设备存储供能负荷超出需求负荷的电能、热能和冷能。
52.在步骤s103中,在电能、热能和冷能对应的供能负荷均小于需求负荷时,控制储能设备释放储能设备存储的电能、热能和冷能中的至少一种。
53.在本技术实施例中,供能负荷包括供电负荷、供热负荷和供冷负荷,需求负荷包括用电负荷、用热负荷和用冷负荷,在获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷之后,还包括:在供电负荷大于用电负荷,且供热负荷小于用热负荷和/或供冷负荷小于用冷负荷时,控制发电机组增大蒸汽能的产量至第二目标量,使得供热负荷满足用热负荷和/或供冷负荷满足用冷负荷。
54.在本技术实施例中,所在控制发电机组增大蒸汽能的产量至第二目标量之后,还包括:如果第二目标量为额定值或供电负荷满足用电负荷时,供热负荷小于用热负荷和/或供冷负荷小于用冷负荷,控制储能设备释放存储的热能和/或冷能,否则,控制储能设备存储供电负荷超出用电负荷部分的电能,并在储能设备储电满载时控制能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
55.在本技术实施例中,在获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷之后,还包括:在供电负荷小于用电负荷,且供热负荷大于用热负荷和/或供冷负荷大于用冷负荷时,控制发电机组降低蒸汽能的产量至第三目标量,使得供热负荷和/或供冷负荷满足用热负荷和/或用冷负荷。
56.在本技术实施例中,在控制发电机组降低蒸汽能的产量至第三目标量之后,还包括:如果供电负荷小于用电负荷,控制储能设备释放存储的电能,否则,控制储能设备存储供电负荷超出用电负荷部分的电能,并在储能设备储电满载时控制能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。
57.需要说明的是,前述对生物质电厂综合能源系统实施例的解释说明也适用于该实施例的生物质电厂综合能源系统的调控方法,此处不在赘述。
58.根据本技术实施例提出的生物质电厂综合能源系统的调控方法,在火电厂综合能源系统的基础上,通过新引入的储能设备与能量转化利用设备,通过设备间的协同调控作用,实现对用户负荷的平抑波动、对系统冷热电负荷输出比例的灵活调节,可适应用户负荷波动及负荷需求比例变化,在全年时间高效运行,实现系统与用户间的供需匹配,在提高火电厂综合能源系统的能量利用率、经济性与环保性的同时能有效保证用户负荷需求得以满足。
59.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的生物质电厂综合能源系统的调控方法。
60.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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技术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是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n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。
61.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。在本技术的描述中,“n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。
62.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
63.应当理解,本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列,现场可编程门阵列等。
64.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

技术特征:


1.一种生物质电厂综合能源系统,其特征在于,包括:发电机组,用于燃烧生物质燃料,产生电能和/或蒸汽能;能量转化设备,用于将所述电能和/或所述蒸汽能转化为热能和/或冷能;储能设备,用于存储所述电能、所述热能和/或所述冷能;控制器,用于在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第一目标量,并控制所述储能设备存储所述供能负荷超出所述需求负荷的所述电能、所述热能和所述冷能,并在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均小于所述需求负荷时,控制所述储能设备释放所述储能设备存储的所述电能、所述热能和所述冷能中的至少一种。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述供能负荷包括供电负荷、供热负荷和供冷负荷,所述需求负荷包括用电负荷、用热负荷和用冷负荷,所述控制器进一步用于:在所述供电负荷大于所述用电负荷,且所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷时,控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量,使得所述供热负荷满足所述用热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用冷负荷。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制器进一步用于:在控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量之后,如果所述第二目标量为额定值或所述供电负荷满足所述用电负荷,且所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷,控制所述储能设备释放存储的所述热能和/或所述冷能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在所述储能设备储电满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制器进一步用于:在所述供电负荷小于所述用电负荷,且所述供热负荷大于所述用热负荷和/或所述供冷负荷大于所述用冷负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量,使得所述供热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用热负荷和/或所述用冷负荷。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述控制器进一步用于:在控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量之后,如果所述供电负荷小于所述用电负荷,控制所述储能设备释放存储的所述电能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在所述储能设备储电满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。6.根据权利要求1-5任意一项所述的系统,其特征在于,所述储能设备包括储电设备、储冷设备和储热设备。7.根据权利要求1-5任意一项所述的系统,其特征在于,所述能量转化设备包括吸收式制冷机组、电驱动压缩式热泵设备和电驱动压缩式制冷设备,其中,所述吸收式制冷机组用于将来自汽轮机组的蒸汽能转化为冷能直供用户;所述电驱动压缩式热泵设备和所述电驱动压缩式制冷设备用于在储能设备无法满足用户电、冷、热负荷需求时,实现电、冷/热的相互转化以满足电、冷/热的用能负荷。8.一种如权利要求1-7任意一项所述的生物质电厂综合能源系统的调控方法,其特征在于,包括以下步骤:获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷;
在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第一目标量,并控制所述储能设备存储所述供能负荷超出需求负荷的所述电能、所述热能和所述冷能;在所述电能、所述热能和所述冷能对应的供能负荷均小于需求负荷时,控制所述储能设备释放所述储能设备存储的所述电能、所述热能和所述冷能中的至少一种。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述供能负荷包括供电负荷、供热负荷和供冷负荷,所述需求负荷包括用电负荷、用热负荷和用冷负荷,在获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷之后,还包括:在所述供电负荷大于所述用电负荷,且所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷时,控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量,使得所述供热负荷满足所述用热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用冷负荷。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在控制所述发电机组增大所述蒸汽能的产量至第二目标量之后,还包括:如果所述第二目标量为额定值或所述供电负荷满足所述用电负荷时,所述供热负荷小于所述用热负荷和/或所述供冷负荷小于所述用冷负荷,控制所述储能设备释放存储的所述热能和/或所述冷能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在所述储能设备储电满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在获取电能、热能和冷能对应的供能负荷和需求负荷之后,还包括:在所述供电负荷小于所述用电负荷,且所述供热负荷大于所述用热负荷和/或所述供冷负荷大于所述用冷负荷时,控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量,使得所述供热负荷和/或所述供冷负荷满足所述用热负荷和/或所述用冷负荷。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在控制所述发电机组降低所述蒸汽能的产量至第三目标量之后,还包括:如果所述供电负荷小于所述用电负荷,控制所述储能设备释放存储的所述电能,否则,控制所述储能设备存储所述供电负荷超出所述用电负荷部分的电能,并在所述储能设备储电满载时控制所述能量转化设备将多余电能转化为冷能和/或热能进行存储。13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求8-12任一项所述的生物质电厂综合能源系统的调控方法。

技术总结


本申请涉及生物质电厂技术领域,特别涉及一种生物质电厂综合能源系统、方法及计算机可读存储介质,其中,系统包括:发电机组,用于燃烧生物质燃料,产生电能和/或蒸汽能;能量转化设备,用于将电能和/或蒸汽能转化为热能和/或冷能;储能设备,用于存储电能、热能和/或冷能;控制器,用于在电能、热能和冷能对应的供能负荷均大于需求负荷时,控制发电机组降低蒸汽能的产量至第一目标量,并控制储能设备存储供能负荷超出需求负荷的电能、热能和冷能,并在电能、热能和冷能对应的供能负荷均小于需求负荷时,控制储能设备释放储能设备存储的电能、热能和冷能中的至少一种。由此,本申请实施例提高了生物质电厂综合能源系统能量输出的灵活性。性。性。


技术研发人员:

员盼锋 戴晓业 王文焕 丹慧杰 周虹光 蒙毅 史琳

受保护的技术使用者:

清华大学

技术研发日:

2022.05.17

技术公布日:

2022/8/4

本文发布于:2024-09-24 09:22:56,感谢您对本站的认可!

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