[发明专利]一种多能互补综合能量管理系统

说明书

本发明公开了一种多能互补综合能量管理系统，属于环保节能能源利用技术领域，其包括集能模块、储能模块、制冷模块和供电模块四部分，从根源上分析了夏天时电网失稳并断电的根本原因是空调负载过高，利用夏天太阳能所产生的热能产生压力能进而起到压缩机的作用起到制冷的效果，所产生的光能通过半导体光电效应产生电能进而产生机械能后产生压力能形成自供能的制冷系统。本发明的多能互补综合能量管理系统解决了空调用电问题，可利用太阳能就地取电就可以解决负荷高峰，本发明拓展了新能源技术应用，为新能源应用推广提供了新模式。

技术领域

本发明公开的一种多能互补综合能量管理系统，属于环保节能能源利用技术领域。

背景技术

目前，由于气候变暖导致夏天用户的用电高峰，这将导致电网频率失稳，严重者将导致区域大面积停电。针对此类情况，电网推出了峰谷电价的政策，并通过引入储能装置或储能方法进行削峰填谷的方式减小电网压力。该储能装置可装于网端，也可以装于负荷端(即用户端)，同样可以装于电源端。但现有技术也存在一些问题，例如由于储能容量有限，跟电网的数量级不相匹配，不能解决根本性问题。目前也有通过引入光伏、水电、风电等新能源电源或者将储能与其结合来削弱负荷高峰对电网的影响，但是由于其波动性和不确定性以及并网的难度，这些因素都将在引入新能源的同时增加电网的不稳定性。

因此，从网端和源端引入新能源不仅增加了网端和源端的控制难度，增加系统维度和复杂度，而且由于最后引入的新能源电源与电网的数量级不在同一级别，并不能完全解决负荷高峰带给电网的影响。因此，将新能源引入负荷端(即用户端)可以较好地解决这些问题。

通过国家专利局网站经过初步检索发现的现有技术有：

专利号CN104952001A的专利申请公开了一种对包括空调负荷的可控负荷进行用电优化调度的方法将用电设备分为可控负荷和固定负荷，可控负荷包括可调功率的空调负荷，以及可转移负荷；对空调负荷建立空调运行优化目标模型，对可转移负荷建立可转移负荷优化目标模型；对空调运行优化目标模型采用非支配排序遗传算法进行优化；对可转移负荷优化目标模型采用自适应遗传算法进行寻优，以最小化能源花费和室内最适温度为目标建立函数。该发明仅从调用可转移负荷来达到花费的最小化，但是可转移负荷的总负荷量较小，所能够节省的花费有限，并且不能够削弱负荷峰谷，不能减小电网压力。

专利号CN201810069900.X的专利申请公开了一种家庭能量管理方法包含光伏阵列、蓄电池、逆变器、家庭负荷、家庭网关、Web服务器以及Web浏览器，所述光伏阵列与蓄电池均通过逆变器分别接入到家庭负荷、电网；家庭负荷包含智能插座与电器，智能插座分别连接到电器、逆变器、家庭网关；家庭网关、Web服务器、Web浏览器依次相连。以同时考虑经济性和舒适度为综合评价指标建立目标函数，以储能剩余电量为约束确定最终的负荷用电量。该发明虽然将光伏和储能纳入能量管理系统，但却没有考虑到能量转换过程中的效率问题，均是采用电能作为媒介，各设备进行能量的交换和互补，其中的能量损耗不言而喻。

以上皆是对光储的结构进行结合和优化改进，只是对光储结合的方法做出优化改进，且此处的储能大多采用电化学储能(锂电池、铅蓄电池等)。光伏-电转化效率不高且当光伏-电再转化为其他用电设备所需的能量其效率将进一步降低，而当没有那么多用电设备时，电能将进一步转化为储能的化学能，多了一步能量转化后其效率进一步降低。

结合以上分析，若能改变用电设备的结构，将光伏和储能结合，减少能量转化步骤将有效解决太阳能利用率的问题。又已知空调是造成夏天用电高峰的主要原因，若解决空调设备的用电问题将有效解决用电高峰问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明所提出的多能互补综合能量管理系统包括集能模块、储能模块、制冷模块和供电模块四部分。具体来说，本发明采用以下技术方案：