[发明专利]一种智能建筑能源物联网及其集成方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源技术领域，特别是一种智能建筑能源物联网及其集成方法。

背景技术

分布式能源是世界能源最新发展方向，引起了较多的重视和研究，但其发展依然存在一些桎梏，即：能源供应系统与用能系统的脱节，带来了总能效的降低。国内外研究成果发现：目前绝大多数的分布式能源系统的服务对象为建筑物，而建筑物往往是变负荷运行的，两者之间的机械式串接将直接导致供能系统的变工况运行，分布式能源系统在变工况运行情况下，效率大大降低，严重影响了分布式能源系统原有的高能效优势，甚至低于常规供能效率。一直以来，建筑用能终端节能属于建筑学、暖通空调领域学者研究范畴，而分布式能源系统则属于能源领域学者研究范畴，割裂了分布式能源系统的用能载体(建筑物)与分布式能源供能系统之间的关系。目前已经存在的楼宇间冷热电供能系统，仅仅是一种简单的产能与用能的叠加，二者之间是独立的子系统，且不相互影响，并没有体现一体化系统集成思想。

2003年开始，国际智能电网联盟和美国能源部每年举办国际智能电网会议，其重点关注于单一电力系统的智能化。如：美国西北太平国家实验室的“奥林匹克半岛项目”为华盛顿州的居民提供了能源信息，并通过激励机制和自动化手段帮助居民减少高峰时段和紧急情况下的电力消耗，虚拟市场和自动化控制是该项目的核心。欧盟新成员马耳他目前正在开展全国性智能电网建设，将普通的电表转换为智能电表，实现实时监控电能使用情况，进而实现电力损耗分析以及远程控制功能。

2010年国内能源专家武建东在国际上提出了以综合网架为基础的应用能源学说，即智能能源网，受到国际智能电网联盟、国际电工委员会和美国能源基金会等国际著名能源机构专业人士的认可与好评。该学说从战略层面提出了制高点式的能源体系整合模式，智能能源网不同于智能电网、智能水务网等单个能源行业独立发展和整合的改进改革模式，直接定位有别于发达国家、具有中国特色优势且领先于国际跨越式综合互动能源网络。

然而智能电网属单网架结构，仅关注大范围内电力供需优化，以大电网为基础，庞大复杂，调配困难，不兼容分布式能源系统，不适用小区域，实际节能效果差；智能能源网属多层网架结构，将能源生产、输送、分配、使用、运行、服务等进行优化整合互动，但依然停留在概念层面，着眼于国家层面，非常庞大和复杂，缺乏现实可行性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服国家整体架构智能能源网的困难，本发明的目的在于提出一种以城市或城市群落为构架的基于分布式能源系统的智能建筑能源物联网及其集成方法，以解决在国家整体架构智能能源网时，供能节点与用能节点多，基础设施建设、地方性等诸多因素协调困难，使之难以实际应用的问题。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种智能建筑能源物联网，包括分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统，其中：分布式能源产能子系统用于生产所需的冷热电能源，并通过能源输配子系统将该冷热电能源输送到蓄能子系统，蓄能子系统根据智能能源服务子系统对建筑终端能源应用子系统的监测与反馈，进行能源的储存和优化配置，然后通过能源输配子系统将该冷热电能源输送至建筑终端能源应用子系统，满足建筑终端能源应用子系统的用能需求；智能能源服务子系统在整个过程中进行能耗信号的采集、输出输入以及调控，最终使分布式能源产能子系统产出该冷热电能源的量与建筑终端能源应用子系统的需求相匹配，实现智能建筑能源物联网的最优化运行。

为达到上述目的，本发明还提供了一种集成智能建筑能源物联网的方法，包括：步骤1：测算城市或城市群落建筑能源消耗情况，同时进行标准建筑能耗模拟计算，得到建筑终端能源应用子系统的用能规律和用能信息；步骤2：计算能源输配子系统的协同耗散情况，确定供能半径；步骤3：综合供能半径、用能规律以及用能信息，确定分布式能源产能子系统和蓄能子系统的数量、容量及位置；步骤4：构建输配电网、输热管网和输冷管网；步骤5：营建智能能源服务子系统，布置用能监测点，安装能耗监测采集仪表，设置无线发射接收装置，搭建信息服务与管理控制中心，其中包括数据采集集中器、计算机及显示器的连接，最后在分布式能源产能子系统、蓄能子系统及建筑终端能源应用子系统中安装控制元件。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：