填谷错峰的储能应用系统和储能方法

技术领域

本发明涉及能源处理技术领域，尤其是一种填谷错峰的储能应用系统和储能方法。

背景技术

电网能够为用电设备提供电力资源。相关技术中，电力使用情况存在用电高峰期和用电低谷期。在用电高峰期，由于电力资源有限，可能导致部分用电设备的供电不稳定，进而影响生产效率。在用电低谷期，由于电网持续供电，但是用电设备较少，从而导致电能浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种填谷错峰的储能应用系统和储能方法，能够在用电高峰期时维持用电设备的用电稳定性，在用电低谷期时提高电力利用率。

一方面，本发明实施例提供了一种填谷错峰的储能应用系统，包括：

制冷模块，所述制冷模块用于根据第一控制指令进行制冷操作，所述第一控制指令用于表征当前用电时段；

低温库，所述低温库用于存储制冷操作过程中的冷能；

第一冷热交互模块，所述第一冷热交互模块的一端设置于所述低温库内，所述第一冷热交互模块的另一端设置于环境热源；所述第一冷热交互模块用于根据第二控制指令进行冷热交换，所述第二控制指令用于表征冷能用电时段和冷能使用需求；

热能库，所述热能库用于存储制冷操作过程中的热能；

第二冷热交换模块，所述第二冷热交换模块的一端设置于所述热能库内；所述第二冷热交换模块用于根据第三控制指令进行热冷交换，所述第三控制指令用于表征热能使用需求。

在一些实施例中，所述制冷模块包括至少一级制冷系统。

在一些实施例中，所述第一冷热交互模块，包括：

冷交换器，所述冷交换器设置于所述低温库内；

冷热交换液存储罐，所述冷热交换液存储罐内设有冷热交换液；

第一流量泵，所述第一流量泵的一端通过导管贯穿所述冷交换器后与所述冷热交换液存储罐的一端连接；

第一热交换器，所述第一热交换器设置于环境热源，所述第一流量泵的另一端通过导管贯穿所述第一热交换器后与所述冷热交换液存储罐的另一端连接。

在一些实施例中，所述第一流量泵包括耐低温流量泵。

在一些实施例中，所述冷热交换液存储罐包括抗凝液存储罐，所述冷热交换液存储罐内存储的冷热交换液包括抗凝液。

在一些实施例中，所述第二冷热交换模块，包括：

第二热交换器，所述第二热交换器设置于所述热能库内；

第二流量泵，所述第二流量泵的一端通过导管贯穿所述第二热交换器后连接外部水源，所述第二流量泵的另一端通过导管连接热水使用设备。

在一些实施例中，所述第二流量泵包括热水泵。

在一些实施例中，所述系统还包括保温层，所述保温层包裹所述低温库。

另一方面，本发明实施例提供了一种填谷错峰的储能应用方法，包括以下步骤：

获取第一控制指令，所述第一控制指令用于表征当前用电时段；

根据所述第一控制指令控制制冷模块进行制冷操作，并将制冷操作过程中的冷能存储于低温库，将制冷操作过程中的热能存储于热能库；

获取第二控制指令，所述第二控制指令用于表征冷能用电时段和冷能使用需求；

根据所述第二控制指令控制第一冷热交互模块进行环境热源与所述低温库内的冷能交换；

获取第三控制指令，所述第三控制指令用于表征热能使用需求；

根据所述第三控制指令控制第二冷热交换模块进行冷热交换。

在一些实施例中，所述根据所述第一控制指令控制制冷模块进行制冷操作，包括：

根据所述第一控制指令确定当前用电时段属于预设时间段；

控制制冷模块进行制冷操作。

本发明实施例具有如下有益效果：

本实施例通过设置制冷模块根据表征当前用电时段的第一控制指令进行制冷操作，并设置低温库存在制冷操作过程中的冷能，设置热能库存储制冷操作过程中的热能，然后设置第一冷热交互模块根据表征冷能用电时段和冷能使用需求的第二控制指令进行冷热交换，设置第二冷热交换模块根据表征热能使用需求的第三控制指令进行热冷交换，从而可以在实际使用过程中，通过本实施例的系统在用电低谷期进行制冷储能，在用电高峰期通过储能向使用设备提供对应能源，进而能够在用电高峰期时维持用电设备的用电稳定性，在用电低谷期时提高电力利用率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例一种填谷错峰的储能应用系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一种填谷错峰的储能应用方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本发明实施例提供了一种填谷错峰的储能应用系统，包括制冷模块110、低温库120、第一冷热交互模块、热能库140和第二冷热交换模块。其中，第一冷热交互模块的一端设置于低温库120内，第一冷热交互模块的另一端设置于环境热源135；第二冷热交换模块的一端设置于热能库140内。在工作过程中，制冷模块用于根据表征当前用电时段的第一控制指令进行制冷操作，低温库用于存储制冷操作过程中的冷能，热能库用于存储制冷操作过程中的热能；第一冷热交互模块用于根据表征冷能用电时段和冷能使用需求的第二控制指令进行冷热交换；第二冷热交换模块用于根据表征热能使用需求的第三控制指令进行热冷交换。

示例性地，若当前用电时段属于用电高峰期，则第一控制指令用于控制制冷模块停止制冷操作过程，从而使得电网170电力可以用于其他工作设备的工作过程，进而维持用电设备的工作稳定性。若当前用电时段属于用电低谷期，第一控制指令用于控制制冷模块利用电网170电力执行制冷操作过程，并通过低温库存储制冷操作过程中的冷能，通过热能库存储制冷操作过程中的热源。在应用过程中，当根据第二控制指令确定使用环境需要制冷且当前时间段位于用电高峰期时，则可以通过第一冷热交互模块将低温库内的冷能交换到使用环境中，以对使用环境进行制冷，即对使用环境中的环境热源与低温库内的冷能进行交换，达到对使用环境的制冷效果，从而降低用电高峰期的用电量。在本实施例中，若根据第二控制指令确定使用环境需要制冷，但是，使用时间段为用电低谷期，此时使用电网电力进行制冷操作，并不会影响其他设备的电力使用稳定性，因此，则可以直接使用电网电力对使用环境进行制冷操作，以提高用电低谷期的电力使用率。可以理解的是，由于本实施例的制冷系统在进行制冷操作时，会将产生的热源保存到热能库中，因此，本实施例在根据第三控制指令确定使用设备需要使用热能时，通过第二冷热交换模块将热能库中的内容交换到使用设备或使用介质中。例如，将热能库中的热能交换到水介质中，从而使得使用设备可以直接使用加热后的水，无需另外使用电网电力进行加热操作，降低用电高峰期的电力使用量。

在本申请实施例中，为了提高用电低谷期的电力使用率，并提高用电低谷期的储能效率，本实施例的制冷模块包括至少一级制冷系统，例如，可以设置两级、三级或三级以上的制冷系统。

在本申请实施例中，如图1所示，第一冷热交互模块包括冷交换器131、冷热交换液存储罐132、第一流量泵133和第一热交换器134。其中，冷热交换液存储罐132内设有冷热交换液。冷交换器131设置于低温库120内；第一流量泵133的一端通过导管160贯穿冷交换器131后与冷热交换液存储罐132的一端连接；第一热交换器134设置于环境热源135，第一流量泵133的另一端通过导管160贯穿第一热交换器134后与冷热交换液存储罐132的另一端连接。本实施例在应用过程中，在用电高峰期环境热源需要制冷时，通过第二控制指令打开第一流量泵，使得冷热交换液存储罐内的冷热交换液通过导管流经低温库中的冷交换器，以通过冷交换器将低温库内的冷能交换到冷热交换液，再通过导管将交换冷能后的冷热交换液输送到环境热源的第一热交换器内，通过第一热交换器将冷热交换液中的冷能交换到环境热源中，实现对当前环境的制冷操作，降低用电高峰期的电力使用量。

可以理解的是，由于第一流量泵需要控制低温下的冷热交换液的流动，因此，本实施例的第一流量泵包括耐低温流量泵，以提高流量泵的使用稳定性。并且，由于本实施例需要使用低温下具有流动功能的液体来带动冷能传输过程，因此，本实施例的冷热交换液存储罐包括抗凝液存储罐，冷热交换液存储罐内存储的冷热交换液包括抗凝液，以使得存储罐内的液体在吸收冷能后仍然是液体状态，提高冷能传输的稳定性。

在本申请实施例中，如图1所示，第二冷热交换模块包括第二热交换器151和第二流量泵152。其中，第二热交换器151设置于热能库140内；第二流量泵152的一端通过导管160贯穿第二热交换器151后连接外部水源153，第二流量泵152的另一端通过导管160连接热水使用设备154。本实施例在应用过程中，在用电高峰期需要对水进行制热时，可以通过导管将自来水引入第二热交换器，以通过第二热交换器将热能库内的热能交换到自来水中，从而实现对自来水的加热操作。然后通过第三控制指令控制第二流量泵处于打开状态，从而可以通过导管将加热后的自来水输送到热水使用设备，从而无需在用电高峰期利用电网电力对水进行加热操作，有效节省用电高峰期的电力使用量。可以理解的是，本实施例的导管需要输送热水，因此，本实施例的第二流量泵包括热水泵，以提高工作过程中的稳定性和使用寿命。

在本申请实施例中，图1所示系统还包括保温层，保温层包裹低温库，以延长低温库内冷能的存储时间。

参照图2，本发明实施例提供了一种填谷错峰的储能应用方法，本方法可应用于服务器或云端服务器，用于控制图1所示系统的工作过程。具体的，在应用过程中，图2所示方法包括但不限于以下步骤：

步骤S210、获取第一控制指令，其中，第一控制指令用于表征当前用电时段。

步骤S220、根据第一控制指令控制制冷模块进行制冷操作，并将制冷操作过程中的冷能存储于低温库，将制冷操作过程中的热能存储于热能库；其在，制冷操作可以根据第一控制指令确定当前用电时段属于预设时间段后，控制制冷模块进行制冷操作。

步骤S230、获取第二控制指令，其中，第二控制指令用于表征冷能用电时段和冷能使用需求。

步骤S240、根据第二控制指令控制第一冷热交互模块进行环境热源与低温库内的冷能交换。

步骤S250、获取第三控制指令，其中，第三控制指令用于表征热能使用需求。

步骤S260、根据第三控制指令控制第二冷热交换模块进行冷热交换。

本发明系统实施例的内容均适用于本方法实施例，本方法实施例所具体实现的功能与上述系统实施例相同，并且达到的有益效果与上述系统达到的有益效果也相同。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图2所示的一种填谷错峰的储能应用方法。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。