[发明专利]一种燃料电池与绿色建筑相耦合的分布式能源节能系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池与绿色建筑相耦合的分布式能源节能系统，包括分布式电源供能系统和微电网智能管理系统；微电网智能管理系统包括微电网；分布式电源供能系统接入微电网。本发明采用燃料电池作为绿色节能装置的主要供电设备，具有高效清洁，启停灵活，模块化，安装时间短，无噪音污染的效果；本发明采用风冷式质子交换膜燃料电池堆、太阳能光伏发电装置、风力发电机构成分布式电源供能系统，通过调整燃料电池输出功率平抑其他可再生能源间歇性对建筑物负荷影响，能够实现电网源荷的平衡。

技术领域

本发明涉及分布式能源节能系统，特别是涉及一种燃料电池与绿色建筑相耦合的分布式能源节能系统。

背景技术

燃料电池系统由于其高能量密度，高比能和清洁无污染而被用于新型绿色的家用能源系统中。然而，由于它们的比功率有限，且由于燃料氢气不易储存，不易运输的特点，燃料电池系统常与其他清洁能源按混合配置组合。燃料电池所产生的余热非常清洁，而且高温燃料电池的余热温度较高，有较高利用价值。由于光伏和风力发电的间隙性和不可控性，所发的电被称为垃圾电，其上网容量受到电网公司的严格控制，目前其利用效率有待提升。绿色能源设备原则上已由现有技术公开并且用于给住房例如低能耗住房、节能住房或零能耗住房供应热能且尤其是电能，例如来自可再生能源如光伏发电机或小型风能发电设备的电流，但现有技术中的家用能源设备目前还是太昂贵、且控制系统还有改善空间。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够降低成本的燃料电池与绿色建筑相耦合的分布式能源节能系统。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的燃料电池与绿色建筑相耦合的分布式能源节能系统，包括分布式电源供能系统和微电网智能管理系统；微电网智能管理系统包括微电网；分布式电源供能系统接入微电网。

进一步，所述分布式电源供能系统包括与绿色建筑耦合的风冷式质子交换膜燃料电池堆、太阳能光伏发电装置和风力发电机；风冷式质子交换膜燃料电池堆包括燃料电池。

进一步，所述风冷式质子交换膜燃料电池堆包括轴流式散热风扇；供热季节时轴流式散热风扇的抽气口面向建筑外，制冷季节时轴流式散热风扇的抽气口面向建筑内。

进一步，所述风冷式质子交换膜燃料电池堆包括轴流式散热风扇；轴流式散热风扇作为绿色建筑的新风系统风机。

进一步，所述太阳能光伏发电装置包括太阳能光伏发电单元和直流稳压及功率电压跟踪模块，太阳能光伏发电单元经过直流稳压及功率电压跟踪模块接入微电网智能管理系统。

进一步，还包括直流稳压模块、电压功率采集模块和电压功率控制模块；所述风冷式质子交换膜燃料电池堆依次通过直流稳压模块、电压功率采集模块和电压功率控制模块接入微电网智能管理系统。

进一步，所述微电网智能管理系统包括数据采集器，数据采集器采集微电网的负荷信息并优先监控太阳能光伏发电装置和风力发电机的实时输出功率，在微电网功率波动时调节燃料电池输出功率，平抑分布式电源供能系统输出功率波动对微电网负荷造成的影响。

有益效果：本发明公开了一种燃料电池与绿色建筑相耦合的分布式能源节能系统，具有如下的有益效果：

1)本发明采用燃料电池作为绿色节能装置的主要供电设备，具有高效清洁，启停灵活，模块化，安装时间短，无噪音污染的效果；

2)本发明采用风冷式质子交换膜燃料电池堆、太阳能光伏发电装置、风力发电机构成分布式电源供能系统，通过调整燃料电池输出功率平抑其他可再生能源间歇性对建筑物负荷影响，能够实现电网源荷的平衡；