一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统
技术领域
1.本实用新型涉及综合能源系统领域，更具体地说，是涉及一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统。


背景技术：

2.天然气作为一种清洁高效的能源，在低碳经济发展的背景下，天然气消费量快速增长。为了方便天然气的储存、运输和利用，需要对天然气进行净化处理、降温至-162℃形成液化天然气（liquefied natural gas，lng），通过lng接收站完成lng的储存，向外输送至天然气网时需要将lng转化为气态天然气，lng汽化时会释放大量的高品质冷能，通常该部分冷量会被舍弃，造成资源浪费和环境污染。如果能够合理利用lng汽化时的冷能，将减少一次能源消耗，提高能源综合利用率。
3.lng冷能主要用于低温发电、空气分离、干冰制造、轻烃分离、海水淡化、冷库以及空调等，不同的使用场景对冷能品质要求不同，按照lng冷能不同温度段的冷能梯级利用能够有效地使用lng各温度范围的冷能。目前制约lng冷能利用主要原因是天然气用户存在较大的波动性和随机性，根据不同的季节和某一天的不同时段，均会出现天然气需求的高峰期和低谷期，导致lng汽化过程中的冷能也有较大的波动性，无法给冷能用户提供稳定的冷能需求，对工业加工、空调制冷等带来不便。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统。
5.本实用新型一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统，通过下述技术方案予以实现，lng接收站、冷能发电、干冰制取装置、冷库、空调制冷和天然气管网依次连接；冷能发电与电力网络相连，用以回收深冷段的lng冷能，产生的电能送入电力网络；干冰制取装置与电力网络相连，用以回收次深冷段的lng冷能，制作干冰过程中，装置消耗的电能以及当lng冷能不足时消耗的电能由电力网络提供；冷库与电力网络相连，用以回收中冷段的lng冷能，lng冷能不足时消耗的电能由电力网络提供；空调制冷与冷力网络相连，用以回收普冷段的lng冷能，产生的冷能送入冷力网络，气态的天然气进入天然气管网；
6.电网、风机、光伏热电联产装置、冷热电三联供装置分别接入电力网络，为电力网络输送电能；储电装置接入电力网络，电力网络电能过剩时，储电装置吸收电能，电力网络电能不足时，储电装置释放电能，保持电力网络的电力平衡；电力网络分别连接电负荷、干冰制取装置、冷库、电制热装置、电制冷装置，为各部分提供电能需求；
7.天然气管网接入天然气网络，天然气网络连接天然气负荷、冷热电三联供装置，提供天然气需求；
8.冷热电三联供装置、电制热装置、光伏热电联产装置分别接入热力网络，产出热能输送入热力网络；储热装置接入热力网络，热力网络热能过剩时，储热装置吸收热能，热力
网络热能不足时，储热装置释放热能，保持热力网络的热力平衡；热力网络连接热负荷，提供热能需求；
9.冷热电三联供装置、电制冷装置、空调制冷分别接入冷力网络，产出冷能输送入冷力网络；储冷装置接入冷力网络，冷力网络冷能过剩时，储冷装置吸收冷能，冷力网络冷能不足时，储冷装置释放冷能，保持冷力网络的冷力平衡；冷力网络连接冷负荷，提供冷能需求。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.1.一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统，集成了电力、天然气、冷/热力系统，能够广泛适用于lng接收站周边园区项目。
12.2.当综合能源系统中某一能源网络出现故障时，其他的能源网络可以通过能源转换满足供能缺额，提高系统的供能可靠性。
13.3.根据对不同品质冷能的需求，设计了冷能发电、干冰制取、冷库和空调制冷的四级梯级利用方案，提高了lng冷能利用效率。
14.4.lng冷能梯级利用，能够为综合能源系统提供大量的无污染冷能，减少化石能源消耗和污染气体排放，具有较好的社会效益。
15.5.当lng冷能出现波动时，综合能源系统内电力网络可以通过能源转换补充缺少的冷能，从而提高lng冷能使用率，提高能源综合利用效率，具有较好的社会效益。
16.6.一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统，通过引入lng冷能交易，能够给lng接收站带来一定的经济效益，并减少综合能源系统的购能费用，具有较好的经济效益。
附图说明
17.图1是本实用新型原理框图。
具体实施方式
18.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.如图1所示，一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统，通过下述技术方案予以实现，lng接收站、冷能发电、干冰制取装置、冷库、空调制冷和天然气管网依次连接；冷能发电与电力网络相连，用以回收深冷段的lng冷能，产生的电能送入电力网络；干冰制取装置与电力网络相连，用以回收次深冷段的lng冷能，制作干冰过程中，装置消耗的电能以及当lng冷能不足时消耗的电能由电力网络提供；冷库与电力网络相连，用以回收中冷段的lng冷能，lng冷能不足时消耗的电能由电力网络提供；空调制冷与冷力网络相连，用以回收普冷段的lng冷能，产生的冷能送入冷力网络，气态的天然气进入天然气管网；
20.电网、风机、光伏热电联产装置、冷热电三联供装置分别接入电力网络，为电力网络输送电能；储电装置接入电力网络，电力网络电能过剩时，储电装置吸收电能，电力网络电能不足时，储电装置释放电能，保持电力网络的电力平衡；电力网络分别连接电负荷、干冰制取装置、冷库、电制热装置、电制冷装置，为各部分提供电能需求；
21.天然气管网接入天然气网络，天然气网络连接天然气负荷、冷热电三联供装置，提供天然气需求；
22.冷热电三联供装置、电制热装置、光伏热电联产装置分别接入热力网络，产出热能输送入热力网络；储热装置接入热力网络，热力网络热能过剩时，储热装置吸收热能，热力网络热能不足时，储热装置释放热能，保持热力网络的热力平衡；热力网络连接热负荷，提供热能需求；
23.冷热电三联供装置、电制冷装置、空调制冷分别接入冷力网络，产出冷能输送入冷力网络；储冷装置接入冷力网络，冷力网络冷能过剩时，储冷装置吸收冷能，冷力网络冷能不足时，储冷装置释放冷能，保持冷力网络的冷力平衡；冷力网络连接冷负荷，提供冷能需求。
24.本实用新型提出一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统，能够有效地实现lng冷能梯级利用，满足电、气、冷、热负荷需求。（1）lng冷能梯级利用，能够为综合能源系统提供大量的无污染冷能，减少化石能源消耗和污染气体排放；（2）当lng冷能出现波动时，综合能源系统内电力网络可以通过能源转换补充缺少的冷能，从而提高lng冷能使用率，提高能源综合利用效率。
25.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种含lng冷能梯级利用的综合能源系统，其特征是，lng接收站、冷能发电、干冰制取装置、冷库、空调制冷和天然气管网通过天然气流管路依次连接；冷能发电、干冰制取装置、冷库分别通过电力线路与电力网络相连，空调制冷与冷力网络相连；电网、风机、光伏热电联产装置、冷热电三联供装置分别接入电力网络，为电力网络输送电能；储电装置接入电力网络，电力网络分别连接电负荷、干冰制取装置、冷库、电制热装置、电制冷装置，为各部分提供电能需求；天然气管网接入天然气网络，天然气网络连接天然气负荷、冷热电三联供装置，提供天然气需求；冷热电三联供装置、电制热装置、光伏热电联产装置分别接入热力网络，产出热能输送入热力网络，储热装置接入热力网络，冷热电三联供装置、电制冷装置、空调制冷分别接入冷力网络，产出冷能输送入冷力网络，储冷装置接入冷力网络。2.根据权利要求1所述的含lng冷能梯级利用的综合能源系统，其特征是，热力网络连接热负荷，提供热能需求。3.根据权利要求1所述的含lng冷能梯级利用的综合能源系统，其特征是，冷力网络连接冷负荷，提供冷能需求。

技术总结
本实用新型公开了一种含LNG冷能梯级利用的综合能源系统。本实用新型的LNG接收站、冷能发电、干冰制取装置、冷库、空调制冷和天然气管网依次连接；冷能发电与电力网络相连；干冰制取装置与电力网络相连；冷库与电力网络相连；空调制冷与冷力网络相连，电网、风机、光伏热电联产装置、冷热电三联供装置分别接入电力网络，为电力网络输送电能；储电装置接入电力网络，电力网络分别连接电负荷、干冰制取装置、冷库、电制热装置、电制冷装置。本实用新型通过引入LNG冷能交易，能够给LNG接收站带来一定的经济效益，并减少综合能源系统的购能费用，具有较好的经济效益。较好的经济效益。较好的经济效益。


技术研发人员：赵号 陈世龙 原云周 刘剑 刘晓鸥 李学斌 刘建伟
受保护的技术使用者：天津津电供电设计所有限公司
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2022/1/26