本發(fā)明涉及一種多種能源耦合的熱電復(fù)合型能源站，屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)發(fā)展，電能對(duì)人們的生活及工作至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的能源供應(yīng)裝置多為地面固定式，在災(zāi)區(qū)、偏遠(yuǎn)山區(qū)、施工場(chǎng)地以及應(yīng)急場(chǎng)所等特殊區(qū)域，地面固定式的能源供應(yīng)裝置無(wú)法提供能源，且若現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行能源站的建設(shè)，建設(shè)周期長(zhǎng)，無(wú)法滿足緊急情況下的能源需求。在這種情況下，移動(dòng)式能源站應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)階段的移動(dòng)式能源站多數(shù)以提供電力為主，且多以汽油、柴油以及天然氣等不可再生能源進(jìn)行發(fā)電，當(dāng)燃料消耗完畢后，便無(wú)法保證能源站的繼續(xù)使用。因此，以可再生能源發(fā)電的移動(dòng)式能源站有了研究，多以太陽(yáng)能和風(fēng)能為發(fā)電的主要能源，不可再生能源作為輔助能源。然而，已有的移動(dòng)式能源站未對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行集成，而發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱也未得到相應(yīng)處理，廢熱的產(chǎn)生易造成系統(tǒng)效率降低。由于不同地區(qū)用戶(hù)需求以及氣象條件不同，移動(dòng)式能源站應(yīng)具有控制能源站相應(yīng)發(fā)電裝置的功能，而已有研究中未見(jiàn)有根據(jù)用戶(hù)需求和氣象條件進(jìn)行系統(tǒng)控制。因此，為了減少不可再生能源使用，充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能以及生物質(zhì)能，滿足特殊區(qū)域及時(shí)的供能需求，提高系統(tǒng)效率，需進(jìn)一步研究利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)集成。然而，目前移動(dòng)式能源站采用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等多種能源的系統(tǒng)集成研究較少。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)：申請(qǐng)?zhí)枮?015107889054的文件公開(kāi)了一種移動(dòng)式能源供應(yīng)方法及能源供應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用燃?xì)夤?yīng)單元為用戶(hù)提供電能和熱能，該技術(shù)方案利用的不是可再生資源，而是單純的利用不可再生資源：燃?xì)?，不?jié)能環(huán)保；申請(qǐng)?zhí)枮?012205335559的文件公開(kāi)了一種移動(dòng)式清潔能源發(fā)電供熱制冷集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用了太陽(yáng)能光熱以及相應(yīng)發(fā)電機(jī)組來(lái)進(jìn)行發(fā)電供熱制冷，利用能源單一，當(dāng)沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)無(wú)法工作，具有局限性；申請(qǐng)?zhí)枮?012100163226的文件公開(kāi)了一種集裝箱移動(dòng)式光伏儲(chǔ)能充電站，該系統(tǒng)利用太陽(yáng)能電池組件發(fā)電，且太陽(yáng)能光伏板與所述集裝箱的外表面為轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該技術(shù)方案能源利用單一，只能利用太陽(yáng)能，且需要大量電池配合使用，不節(jié)能環(huán)保，如果連續(xù)日照不佳，影響供能的穩(wěn)定性；接收太陽(yáng)能需要的空間面積也受移動(dòng)車(chē)限制，不能滿足實(shí)際大功率要求；申請(qǐng)?zhí)枮?011204285011的文件公開(kāi)了一種太陽(yáng)能移動(dòng)式應(yīng)急保障電站，該移動(dòng)式電站的太陽(yáng)能電池組件電路連接太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置，可使組件方陣隨太陽(yáng)的運(yùn)送實(shí)行自動(dòng)跟蹤，最大限度的獲取太陽(yáng)輻射的能量，該技術(shù)方案只能最大程度的獲取太陽(yáng)輻射的能量，當(dāng)進(jìn)入夜晚或其它沒(méi)有太陽(yáng)的時(shí)間段時(shí)，無(wú)法獲取太陽(yáng)輻射的能量，同樣存在申請(qǐng)?zhí)枮?012100163226的文件技術(shù)方案所存在的缺陷；申請(qǐng)?zhí)枮?014206254007的文件公開(kāi)了一種可利用多種能源的雙套加熱模式的組合熱管電暖器，它主要是利用組合熱管中的兩套加熱裝置即太陽(yáng)能電及風(fēng)電加熱裝置和城市常規(guī)用電及低壓直流電加熱裝置，或兩套合并為一體的加熱裝置來(lái)使組合熱管中的介質(zhì)升溫，并使組合熱管快速散熱，太陽(yáng)能電及風(fēng)電加熱裝置產(chǎn)生的電能用途單一，無(wú)法供用戶(hù)的其它負(fù)載使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站，利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能以及燃?xì)饧砂l(fā)電，滿足用戶(hù)供電需求，且將發(fā)電所產(chǎn)生的廢熱利用水循環(huán)管路輸送至用戶(hù)供熱設(shè)備

本發(fā)明的技術(shù)方案是：具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站，包括集成互補(bǔ)的多種能源的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置通過(guò)電能控制器連接蓄電池和逆變器，逆變器連接用戶(hù)負(fù)載，所述發(fā)電裝置產(chǎn)生的廢熱通過(guò)水循環(huán)管路和換熱連接至用戶(hù)供熱設(shè)備，所述水循環(huán)管路上設(shè)有電磁閥，系統(tǒng)控制器根據(jù)室外氣象條件、用戶(hù)供熱設(shè)備以及用戶(hù)負(fù)載的需求連接控制發(fā)電裝置和電磁閥。

所述發(fā)電裝置包括太陽(yáng)能光伏板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)以及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)。

所述用戶(hù)負(fù)載包括交流負(fù)載和直流負(fù)載。

所述太陽(yáng)能光伏板背面的水流通道、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)內(nèi)的盤(pán)管連接水循環(huán)管路，水循環(huán)管路經(jīng)制熱水泵連接蓄熱水箱，通過(guò)蓄熱水箱的換熱，熱能通過(guò)水循環(huán)管路和供熱水泵輸送至用戶(hù)供熱設(shè)備。

所述電磁閥包括位于太陽(yáng)能光伏板與蓄熱水箱之間的水循環(huán)管路上的電磁閥a，位于生物質(zhì)發(fā)電機(jī)與蓄熱水箱之間的水循環(huán)管路上的電磁閥b，位于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)與蓄熱水箱之間的水循環(huán)管路上的電磁閥c，位于蓄熱水箱與用戶(hù)供熱設(shè)備之間的水循環(huán)管路上的電磁閥d。

所述系統(tǒng)控制器包括系統(tǒng)控制器a和系統(tǒng)控制器b；所述系統(tǒng)控制器a根據(jù)室外氣象條件和用戶(hù)負(fù)載的需求連接控制太陽(yáng)能光伏板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)以及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)；所述系統(tǒng)控制器b根據(jù)用戶(hù)供熱設(shè)備的需求連接控制電磁閥a、電磁閥b、電磁閥c以及電磁閥d。

所述太陽(yáng)能光伏板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接用戶(hù)供熱設(shè)備。

本發(fā)明的有益效果是：充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、燃?xì)猓瑑?yōu)化各子系統(tǒng)的配備和動(dòng)態(tài)運(yùn)行模式，減少了不可再生能源的使用，利用兩個(gè)系統(tǒng)控制器可實(shí)現(xiàn)按氣候和需求特點(diǎn)供能，并充分利用發(fā)電產(chǎn)生的廢熱為用戶(hù)提供熱量，提高了系統(tǒng)效率，可在第一時(shí)間投入供能。該技術(shù)解決了單一能源系統(tǒng)不穩(wěn)定、發(fā)電產(chǎn)生廢熱未利用，降低系統(tǒng)效率以及未按需求和氣象條件供能造成能源浪費(fèi)或供能不足的問(wèn)題。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、適用力強(qiáng)、方便移動(dòng)，有效的解決特殊區(qū)域的用能問(wèn)題。本發(fā)明的實(shí)施在能源利用中具有重要意義。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明共有附圖1幅。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中附圖標(biāo)記如下：1、太陽(yáng)能光伏板，2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)，3、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)，4、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，5、電能控制器，6、蓄電池，7、逆變器，8、系統(tǒng)控制器a，9、系統(tǒng)控制器b，10、蓄熱水箱，11、交流負(fù)載，12、直流負(fù)載，13、電磁閥a，14、電磁閥b，15、電磁閥c，16、制熱水泵，17、供熱水泵，18、電磁閥d，19、用戶(hù)供熱設(shè)備，20、室外氣象條件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站，包括集成互補(bǔ)的多種能源的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置通過(guò)電能控制器5連接蓄電池6和逆變器7，逆變器7連接用戶(hù)負(fù)載，所述發(fā)電裝置產(chǎn)生的廢熱通過(guò)水循環(huán)管路和換熱連接至用戶(hù)供熱設(shè)備19，所述水循環(huán)管路上設(shè)有電磁閥，系統(tǒng)控制器根據(jù)室外氣象條件20、用戶(hù)供熱設(shè)備19以及用戶(hù)負(fù)載的需求連接控制發(fā)電裝置和電磁閥。

所述發(fā)電裝置包括太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3以及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4。

所述用戶(hù)負(fù)載包括交流負(fù)載11和直流負(fù)載12。

所述太陽(yáng)能光伏板1背面的水流通道、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4內(nèi)的盤(pán)管連接水循環(huán)管路，水循環(huán)管路經(jīng)制熱水泵16連接蓄熱水箱10，通過(guò)蓄熱水箱10的換熱，熱能通過(guò)水循環(huán)管路和供熱水泵17輸送至用戶(hù)供熱設(shè)備19。

所述電磁閥包括位于太陽(yáng)能光伏板1與蓄熱水箱10之間的水循環(huán)管路上的電磁閥a13，位于生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3與蓄熱水箱10之間的水循環(huán)管路上的電磁閥b14，位于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4與蓄熱水箱10之間的水循環(huán)管路上的電磁閥c15，位于蓄熱水箱10與用戶(hù)供熱設(shè)備19之間的水循環(huán)管路上的電磁閥d18。

所述系統(tǒng)控制器包括系統(tǒng)控制器a8和系統(tǒng)控制器b9；所述系統(tǒng)控制器a8根據(jù)室外氣象條件20和用戶(hù)負(fù)載的需求連接控制太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3以及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4；所述系統(tǒng)控制器b9根據(jù)用戶(hù)供熱設(shè)備19的需求連接控制電磁閥a13、電磁閥b14、電磁閥c15以及電磁閥d18。

所述太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2連接用戶(hù)供熱設(shè)備19。

實(shí)施例一：

如圖1所示，具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站，包括太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4、電能控制器5、蓄電池6、逆變器7、系統(tǒng)控制器a8、系統(tǒng)控制器b9、蓄熱水箱10、制熱水泵16以及供熱水泵17。太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3以及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4集成互補(bǔ)，發(fā)電產(chǎn)生的電能首先輸入電能控制器5，隨后一路從電能控制器5輸出至逆變器7，若電能富余則從電能控制器5的另一路輸出至蓄電池6內(nèi)將電能儲(chǔ)存起來(lái)，電能過(guò)量時(shí)，首先關(guān)再生能源系統(tǒng)，然后再將多余的電能存儲(chǔ)至供電池，這樣可以更節(jié)能，并且減小電池需求，電能經(jīng)逆變器7轉(zhuǎn)換為可供用戶(hù)使用的交流電和直流電，用戶(hù)的交流負(fù)載11和直流負(fù)載12可直接與逆變器7連接使用。太陽(yáng)能光伏板1采用背面設(shè)有水流通道的光伏板，生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4內(nèi)設(shè)有盤(pán)管，太陽(yáng)能光伏板1、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3以及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4發(fā)電中產(chǎn)生的廢熱與水循環(huán)管路內(nèi)水換熱后送入用戶(hù)供熱設(shè)備19，充分利用了廢熱，有效降低發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫度，提高了系統(tǒng)發(fā)電效率。系統(tǒng)控制器a8與系統(tǒng)控制器b9實(shí)時(shí)根據(jù)室外氣象條件20與交流負(fù)載11、直流負(fù)載12以及用戶(hù)供熱設(shè)備19的需求控制太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4以及水循環(huán)管路的電磁閥a13、電磁閥b14、電磁閥c15、電磁閥d18的運(yùn)行。

實(shí)施例二：

如圖1所示，具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站的系統(tǒng)控制器a8與太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4相連，通過(guò)室外氣象條件20以及交流負(fù)載11和直流負(fù)載12的供電需求，選擇控制開(kāi)啟太陽(yáng)能光伏板1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4。

實(shí)施例三：

如圖1所示，具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站內(nèi)置水循環(huán)管路，水循環(huán)管路內(nèi)的水在制熱水泵16的作用下，經(jīng)太陽(yáng)能光伏板1背面水流通道、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)3與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)4內(nèi)的盤(pán)管吸收發(fā)電產(chǎn)生的廢熱，被加熱的水被輸送至蓄熱水箱10的盤(pán)管內(nèi)，盤(pán)管內(nèi)熱水與蓄熱水箱10內(nèi)水換熱，后在供熱水泵17的作用下將熱量輸送至用戶(hù)供熱設(shè)備19。水循環(huán)管路的制熱水泵16與供熱水泵17可與逆變器7相連，制熱水泵16與供熱水泵17的運(yùn)行全部依靠該能源站發(fā)電所產(chǎn)生的電能。

實(shí)施例四：

如圖1所示，由于廢熱是伴隨著發(fā)電產(chǎn)生的，當(dāng)某一發(fā)電裝置無(wú)需運(yùn)行時(shí)，其所對(duì)應(yīng)的水循環(huán)管路運(yùn)行也需相應(yīng)停止，因此，該具有實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的移動(dòng)式多能源耦合熱電復(fù)合型能源站內(nèi)分別設(shè)置系統(tǒng)控制器a8與系統(tǒng)控制器b9。系統(tǒng)控制器a8與系統(tǒng)控制器b9分別控制電路及水循環(huán)管路，且系統(tǒng)控制器a8與系統(tǒng)控制器b9之間相互連接并耦合控制，即當(dāng)系統(tǒng)控制器a8控制某一發(fā)電裝置停止運(yùn)行時(shí)，其將不產(chǎn)生廢熱，而此時(shí)系統(tǒng)控制器b9需根據(jù)系統(tǒng)控制a8控制停止對(duì)應(yīng)水循環(huán)管路上的電磁閥，避免未能吸收廢熱的循環(huán)管路中的低溫水帶走已有熱量，造成浪費(fèi)；根據(jù)用戶(hù)供熱設(shè)備19需求，系統(tǒng)控制器b9將該信號(hào)傳輸至系統(tǒng)控制器a8，系統(tǒng)控制器a8將根據(jù)系統(tǒng)控制器b9的傳輸信號(hào)選擇啟動(dòng)某一發(fā)電裝置。

實(shí)施例五：

如圖1所示，根據(jù)用戶(hù)供熱設(shè)備19需求、室外氣象條件20以及系統(tǒng)控制器a8，系統(tǒng)控制器b9控制電磁閥a13、電磁閥b14、電磁閥c15以及電磁閥d18的開(kāi)啟或關(guān)閉。若該地區(qū)無(wú)需供熱需求時(shí)，系統(tǒng)控制器b9控制關(guān)閉電磁閥d14，由于供電需求進(jìn)行發(fā)電而產(chǎn)生的廢熱經(jīng)過(guò)水循環(huán)管路儲(chǔ)存至蓄熱水箱10內(nèi)。若該應(yīng)急地區(qū)無(wú)供電需求時(shí)，由于太陽(yáng)能光伏板1與風(fēng)力發(fā)電機(jī)2所用能源無(wú)需任何費(fèi)用，在太陽(yáng)能光伏板1與風(fēng)力發(fā)電機(jī)2可運(yùn)行的氣象條件下，系統(tǒng)控制器a8需控制太陽(yáng)能光伏板1與風(fēng)力發(fā)電機(jī)2始終運(yùn)行，太陽(yáng)能光伏板1和風(fēng)力發(fā)電機(jī)2發(fā)電產(chǎn)生的電能可直接加熱用戶(hù)供熱設(shè)備19。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。