[发明专利]一种分布式风光互补双向供应能源站

说明书

本发明公开了一种分布式风光互补双向供应能源站，包括电热锅炉、太阳能集热器、电动热泵、板式换热器、能源站供水总管、能源站回水总管、供水总管第一支路、供水总管第二支路、回水总管第一支路、回水总管第二支路、热量补偿供水管线、热量补偿回水管线、反向供热出水管线、反向供热进水管线、热源回水第一支路、热源回水第二支路、热源回水第三支路、换热器输配侧逆止阀、各个调节阀门和泵。本能源站实现了波动性弃风与昼夜间歇太阳能的互补供热，再配合电动热泵设备的使用，确保了热量供应的稳定性与可靠性。

技术领域

本发明涉及建筑供热系统，具体是一种分布式风光互补双向供应能源站。

背景技术

我国的风电产业在过去十多年间经历了跨越式发展，风电机组的总装机容量和渗透率快速上升。由于风电本身的随机波动特性与电网调峰能力在供暖季受到限制(热电联产机组“以热定电”运行，无法参与深度电力调峰)，供暖季北方多地的风电场面临严重“弃风”，造成可再生能源的大量浪费，因此需要快速提升电力系统负荷侧的运行灵活性与需求侧管理水平。

太阳能供热在许多地区得到广泛应用，但存在如下两点问题：(1)太阳能集热器的热量输出功率在白天受天气状况影响存在不稳定性，同时夜间的热量输出直接降低为零，因此太阳能集热器无法独立承担某区域的供热负荷，必须同其他热源配合使用；(2)太阳能集热器的热量输出在白天某些时段可能大于对应用户的热负荷，形成过剩产热量，然而当前的区域供热系统不具备支持热量在输配侧与用户侧间双向传递的物理结构，未能充分发挥太阳能集热器的节能环保优势，也制约了分布式可再生能源的发展与能源产业的转型升级。

根据我国的现行供热规范，供热管网的设计供、回水温度偏高：一级网为130/70℃，二级网为85/60℃(末端设备为散热器)或60/50℃(末端设备为地热盘管)。管网供、回水温度偏高将带来以下两方面的问题：(1)较高的一级网回水温度限制了低品位余热的直接回收利用(即由温差驱动的自发传热过程)，从而显著提升了低品位余热能源的回收成本(必须借助热泵设备)；(2)输送热媒与管道外部介质(通常为土壤)的温差较大，对于保温及工作状态良好的供热管网，输配散热损失也占到全年总输送热量的10％左右，造成较大的能源浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种分布式风光互补双向供应能源站。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种分布式风光互补双向供应能源站，其特征在于该能源站包括电热锅炉、太阳能集热器、电动热泵、板式换热器、能源站供水总管、能源站回水总管、供水总管第一支路、供水总管第二支路、回水总管第一支路、回水总管第二支路、热量补偿供水管线、热量补偿回水管线、反向供热出水管线、反向供热进水管线、热源回水第一支路、热源回水第二支路、热源回水第三支路、换热器输配侧逆止阀、各个调节阀门和泵；

所述热量补偿供水管线的一端与输配侧供水管线连接，另一端与电动热泵的蒸发器的入口连接，其上设置有电动热泵输配侧调节阀；热量补偿回水管线的一端与输配侧回水管线连接，另一端与电动热泵的蒸发器的出口连接；反向供热进水管线的一端与输配侧回水管线连接，另一端与板式换热器的低温侧热媒入口连接，其上设置有反向供热加压泵；反向供热出水管线的一端与输配侧供水管线连接，另一端与板式换热器的低温侧热媒出口连接，其上设置有换热器输配侧逆止阀；

所述能源站回水总管的一端分为热源回水第一支路、热源回水第二支路和热源回水第三支路，另一端分为回水总管第一支路和回水总管第二支路，能源站回水总管上设置有能源站循环泵；热源回水第一支路的末端与电热锅炉的进口连接，其上设置有热源第一调节阀；热源回水第二支路的末端与太阳能集热器的进口连接，其上设置有热源第二调节阀；热源回水第三支路的末端与电动热泵的冷凝器入口连接，其上设置有热源第三调节阀；回水总管第二支路的始端与用户侧回水管线连接；回水总管第一支路的始端与板式换热器的高温侧热媒出口连接；