[实用新型]一种热电联供系统

说明书

技术领域

本实用新型属于清洁能源技术应用领域，尤其涉及一种由光电和固体氧化物燃料电池构成的热电联供系统。

背景技术

在2011中日绿博会上，日本吉坤日矿日石能源公司展示了“能源创造之家”的ENEOS创能住宅，其包括由太阳能发电和家用燃料电池ENE-FARM组合发电系统，及太阳能热水系统、高效燃油热水器、高效燃气热水器、蓄电池、家庭能源管理系统（HEMS）、电热地暖等。新开发的SOFC（固体氧化物型家用燃料电池）ENE-FARM，用液化气（或天然气）与水在电池内的重整反应器生成氢，然后与空气中的氧气在燃料电池堆内进行化学反应，产生直流电，通过功率调节器（逆变器），提供家用交流电；另外，回收发电时产生的热能，通过热交换器，为90升的家用贮水槽提供非饮用生活热水。但是家用燃料电池ENE-FARM在启动时，需要电网的辅助。

目前，将太阳能与燃料电池结合构成联合发电系统在国内处于理论研究阶段。专利公开号201444622U公开了一种应用太阳能与燃料电池的智能家居控制系统，将太阳能与燃料电池作为双供电系统，互为补充，通过微机智能控制装置实现对家居进行供电，着重在于智能控制系统的设计上，未能实现热电联产。另外，在燃料电池热电联供方面，专利公开号101520234A以固体氧化物燃料电池为发电装置的热泵型热电联供系统，未将燃料电池与太阳能可再生能源结合，在供热方面采用热泵的形式，采用天然气作为燃料，对传统能源仍有依赖。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热电联供系统，克服系统对常规能源的依赖，将光伏发电技术以及固体氧化物燃料电池技术进行有机融合，互为补充并相互依赖，不仅实现了光伏--电池联供，保证了能源供给的可靠性，而且构建了一个完全由新能源组成的独立热电联供系统，节能环保。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种热电联供系统，包括太阳能光伏发电子系统和固体氧化物燃料电池子系统，所述太阳能光伏发电子系统包括光伏电池板和蓄电池，所述固体氧化物燃料电池子系统包括电加热器、电堆、电力输出端和热力输出端；

所述光伏电池板的电力输出端连接外部电力负载和所述蓄电池的充电端，所述蓄电池的放电端连接所述电加热器的电力输入端；

所述固体氧化物燃料电池子系统的电力输出端连接外部电力负载和所述蓄电池的充电端，所述固体氧化物燃料电池子系统的热力输出端连接外部热力负载。

作为本实用新型的优选方案，所述固体氧化物燃料电池子系统还包括依次连接的进气预热器和进气加热换热器，所述固体氧化物燃料电池子系统的燃料气体依次通过所述进气预热器和所述进气加热换热器预热后，最后进入所述电堆。

作为本实用新型的优选方案，所述电加热器连接所述电堆，且为所述电堆的启动提供热源。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能光伏发电子系统还包括与所述光伏电池板连接的电能控制器，所述电能控制器的电力输出端与所述蓄电池的充电端和/或直流负载连接。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能光伏发电子系统还包括与所述光伏电池板连接的电能控制器，所述电能控制器的电力输出端依次连接有逆变器和交流负载。

作为本实用新型的优选方案，所述光伏电池板为薄膜式、单晶硅式、多晶硅式中的一种或几种。

作为本实用新型的优选方案，还包括太阳能集热子系统，所述太阳能集热子系统的热力输出端依次连接所述进气预热器和外部热力负载。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能集热子系统为太阳能集热器，所述太阳能集热器的类型为平板式或真空管式或U型管式。

作为本实用新型的优选方案，所述外部热力负载为热水换热器。

作为本实用新型的优选方案，所述电堆的热力输出端依次连接所述进气加热换热器和所述热水换热器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型将光伏发电技术以及固体氧化物燃料电池技术进行有机融合，构建了一个能孤网运行的新能源结构的热电联供系统，不仅解决了目前运行的燃料电池需要借助外部电网或其它传统化石燃料的问题，实现了热电联供，保证了能源供给的可靠性，节能且环保。

附图说明

图1是本实用新型实施方式提供的热电联供系统的连接示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的热电联供系统的太阳能光伏发电子系统的连接示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的热电联供系统的太阳能集热子系统的连接示意图；