源网荷储协调的区域供热系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115234965A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202210711056.2F24D101/10(2022.01)(22)申请日2022.06.22F24D101/20(2022.01)F24D101/40(2022.01)(71)申请人山东电力工程咨询院有限公司地址250014山东省济南市历下区闵子骞路106号(72)发明人刘义达张斌祁金胜(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221专利代理师李圣梅(51)Int.Cl.F24D12/02(2006.01)F24D11/00(2022.01)F24D18/00(2022.01)F24D19/00(2006.01)F24D19/10(2006.01)权利要求书3页说明书17页附图8页(54)发明名称源网荷储协调的区域供热系统及方法(57)摘要本公开提出了源网协调的区域供热系统及方法，包括：多个热源、控制装置以及控制中心，所述多个热源分别通过热力传输管道连接至待供汽负荷单元；在同一热源站内部，通过源端的多能互补单元与源储单元协调实现场站级别对外供汽的参数稳定，各个热源站的控制装置均与控制中心通信；控制中心根据待供汽负荷单元的需求以及各个热源输出能力下发调度指令，使得在不同的热源站之间完成热量互补，输出稳定参数的供汽至待供汽负荷单元。汽轮机系统运行时采用高负荷时抽取高压蒸汽储存在蒸汽蓄热器，低负荷时从蒸汽蓄热器释放出比汽轮机低负荷直接抽汽的蒸汽压力更高的蒸汽，以满足供汽参数的需求。CN115234965ACN115234965A权利要求书1/3页1.源网协调的区域供热系统，其特征是，包括：多个热源子系统、热网子系统、控制装置以及控制中心，所述多个热源子系统分别通过热网子系统连接至待供汽负荷单元；所述多个热源子系统分别安装在所属热源站内，每个热源站还设置有控制装置，用于控制所属站内热源的工作状态，在同一热源站内部，通过源端的多能互补单元与源储单元协调实现场站级别对外供汽的参数稳定，各个热源站的控制装置均与控制中心通信；所述控制中心根据待供汽负荷单元的需求以及各个热源输出能力下发调度指令，使得在不同的热源站之间完成热量互补，输出稳定参数的供汽至待供汽负荷单元。2.如权利要求1所述的源网协调的区域供热系统，其特征是，所述热源子系统包括源端与源储，所述源端主要在热源侧完成第一次能量转换，具体包括化石能源第一次转换为热能、清洁能源第一次转换为热能，以及在第一次转换过程中，化石能源与清洁能源的多能互补，所述源储是在热源侧通过储能完成第二次能量转换，具体是通过协调储水罐和/或蒸汽蓄热器进行调整；所述源端供能以化石能源为主力热源时，源储协调为：采用高负荷时抽取高压蒸汽储存在蒸汽蓄热器，低负荷时从蒸汽蓄热器释放出比汽轮机低负荷直接抽汽的蒸汽压力更高的蒸汽。3.如权利要求1所述的源网协调的区域供热系统，其特征是，所述源储包括电能的储能单元，电能的储能单元包括储能电池和电源路由器，电源路由器的输入端分别连接自光伏发电装置、风电装置、储能电池、火电厂及电网，输出端连接至电锅炉，所述电锅炉通过电源路由器选择所用电来源，实现源端电能互补；作为进一步的技术方案，所述源储还包括热能的储能单元，所述热能的储能单元包括：储水罐和/或导热油罐和/或熔盐罐，热能的储能单元存储的热能分别为：利用光热产生热水蓄热、利用光热产生蒸汽蓄热及利用光热产生热水、蒸汽蓄热。4.如权利要求1所述的源网协调的区域供热系统，其特征是，所述热力传输管道外包裹有预制保温层，在保温层的外部还包围有外护管，预制加固肋穿过外护管及保温层，用于安装光伏板；优选的所述热力传输管道侧上方布置有风力发电机；所述光伏板和风力发电机分别连接至电源路由器。5.如权利要求1所述的源网协调的区域供热系统，其特征是，所述源网荷储协调的区域供热系统的多个热源分别为第一热源、第二热源、第三热源及第四热源；所述第一热源包括第一太阳能低温集热器，所述第一太阳能低温集热器连接至第一储热水罐，所述第一储热水罐连接至第一锅炉，所述第一锅炉利用第一储热水罐存储的热能产生供汽传输至待供汽负荷单元；所述第二热源包括具有热电联产功能的火电机组，采用汽轮机抽汽的方式实现对外供汽，所述汽轮机分别连接至第二锅炉及第一发电机，所述汽轮机产生蒸汽传输至待供汽负荷单元；所述第三热源包括燃气‑蒸汽联合循环发电机组，所述燃气‑蒸汽联合循环发电机组连接至第二发电机，将燃气‑蒸汽联合循环机组抽汽传输至待供汽负荷单元；所述第四热源包括第二太阳能低温集热器，所述第二太阳能低温集热器连接至第二储热水罐，所述第二储热水罐连接至电锅炉，所述电锅炉利用第二储热水罐存储的热能产生2CN115234965A权利要求书2/3页供