一種天然氣分布式能源站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種天然氣能源站，特別是關(guān)于一種多功能、模塊化的天然氣分布式能源站。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著以互聯(lián)網(wǎng)為代表的第三次工業(yè)革命的興起，能源互聯(lián)網(wǎng)成為社會(huì)發(fā)展的大勢所趨。天然氣分布式能源站在未來能源互聯(lián)網(wǎng)中作用將逐漸增大，它不但是分布式的能源轉(zhuǎn)換裝置，同時(shí)也擔(dān)當(dāng)者天然氣網(wǎng)與電網(wǎng)的連接橋梁作用。
[0003]目前，由于不能上網(wǎng)與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)及項(xiàng)目盈利性差等問題嚴(yán)重困擾著我國天然氣分布式能源的發(fā)展，同時(shí)也割裂了天然氣網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)之間的聯(lián)系，嚴(yán)重影響了我國能源系統(tǒng)的整體效率。在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，如何突破障礙、實(shí)現(xiàn)天然氣分布式能源的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性成為不可回避的問題。而現(xiàn)在我國廣泛關(guān)注的天然氣分布式能源站存在以下問題:1、功能單一，僅僅實(shí)現(xiàn)本區(qū)域的冷熱電三聯(lián)供。2、與外界能源網(wǎng)絡(luò)缺乏互動(dòng)連接。3、盈利模式單一，經(jīng)濟(jì)性差。4、非標(biāo)設(shè)計(jì)，設(shè)備制造及維護(hù)費(fèi)用高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種天然氣分布式能源站，該能源站可以實(shí)現(xiàn)地上或者地下布局，很好的解決天然氣網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)的互聯(lián)問題，解決天然氣網(wǎng)絡(luò)調(diào)峰、電網(wǎng)調(diào)峰及天然氣終端銷售等具體問題，實(shí)現(xiàn)天然氣與外部其他類型能源互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接、互動(dòng)，縮短建設(shè)周期、降低制造及維修費(fèi)用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種天然氣分布式能源站，其特征在于:它包括城市天然氣管網(wǎng)、加注終端、加壓機(jī)組、LNG運(yùn)輸工具、LNG儲(chǔ)罐、管線、進(jìn)出氣口、空氣交換管道、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組、用能小區(qū)和冷熱電外輸通道;所述城市天然氣管網(wǎng)接口端通過所述管線與所述加壓機(jī)組連接，所述加壓機(jī)組通過所述管線分別與所述加注終端、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組以及LNG儲(chǔ)罐連接，所述加注終端靠近所述LNG運(yùn)輸工具的運(yùn)行中心;所述LNG儲(chǔ)罐通過所述管線與所述LNG運(yùn)輸工具連接;所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組通過所述空氣交換管道與所述進(jìn)出氣口連通，所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組通過所述冷熱電外輸通道與所述用能小區(qū)連接。
[0006]位于所述加壓機(jī)組與所述城市天然氣管網(wǎng)之間、所述加壓機(jī)組與所述加注終端之間以及所述LNG儲(chǔ)罐與所述LNG運(yùn)輸工具之間的所述管線上均設(shè)置有智能閥門及計(jì)量儀表；位于所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組與所述用能小區(qū)之間的冷熱電外輸通道上也設(shè)置有所述智能閥門及計(jì)量儀表;各所述智能閥門及計(jì)量儀表均與自動(dòng)控制模塊電連接，所述自動(dòng)控制模塊通過互聯(lián)網(wǎng)連接云平臺(tái)。
[0007]所述加壓機(jī)組和冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組還分別連接有地?zé)崂脵C(jī)組。
[0008]所述加注終端由所述LNG加注終端和CNG加注終端構(gòu)成;所述管線由LNG管線和CNG管線構(gòu)成;所述加壓機(jī)組由天然氣液化加壓機(jī)組和天然氣氣化加壓機(jī)組構(gòu)成。
[0009]所述進(jìn)出氣口設(shè)置在城市中心綠化區(qū)域中較高廣場燈柱中空結(jié)構(gòu)內(nèi)或裝飾建筑物內(nèi)。
[0010]所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組包括天然氣內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)、溴化鋰制冷機(jī)組以及天然氣熱水鍋爐。
[0011]所述LNG運(yùn)輸工具采用槽車或船舶。
[0012]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型利用城市地上用地的邊角或者綠化用地的地下空間建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化、天然氣管網(wǎng)調(diào)峰、電網(wǎng)調(diào)峰等功能，有機(jī)地把天然氣管網(wǎng)與電網(wǎng)聯(lián)系在一起，能量相互轉(zhuǎn)化、相互補(bǔ)充，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2、本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)天然氣管網(wǎng)分布式調(diào)峰、儲(chǔ)能功能，在接近天然氣用戶端，利用外部電網(wǎng)低谷電能液化管道天然氣，實(shí)現(xiàn)城市天然氣管網(wǎng)調(diào)峰與儲(chǔ)能。3、本實(shí)用新型利用分布式能源站的地理位置優(yōu)勢，靠近車船運(yùn)行中心，增設(shè)車船加注終端，增加能源站的服務(wù)功能。4、本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)客戶端分布式調(diào)峰功能，利用天然氣分布式能源站發(fā)電及液化天然氣高耗電，實(shí)現(xiàn)其電網(wǎng)客戶端分布式調(diào)峰功能。當(dāng)本地電網(wǎng)運(yùn)行低谷時(shí)段液化管道氣，大量消耗電能，并把電能以冷能的形式儲(chǔ)存；當(dāng)本地電網(wǎng)運(yùn)行在高峰時(shí)段，利用LNG冷能發(fā)電，及利用天然氣內(nèi)燃機(jī)(燃?xì)廨啓C(jī))組發(fā)電，實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)赝獠侩娋W(wǎng)供電。
5、本實(shí)用新型能與外部云平臺(tái)及能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，天然氣分布式能源站通過互聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與外部以電為主的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，使其成為整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)的一部分，提高了其能源轉(zhuǎn)化、調(diào)峰、儲(chǔ)能效率。同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、云計(jì)算、能源在線貿(mào)易、在線結(jié)算、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制等功能。6、本實(shí)用新型利用城市中心綠化區(qū)域中較高廣場燈柱中空的結(jié)構(gòu)特性，或其他裝飾建筑物實(shí)現(xiàn)分布式能源站的廢氣高空排放，減少對(duì)附近居民的空氣污染。7、本實(shí)用新型然氣分布式能源站可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)本供能小區(qū)的打包售電、售氣等業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)盈利模式多樣化。8、本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)地上/地下空間布局；如果采用地上空間布局，模塊化可以實(shí)現(xiàn)充分利用地面邊角用地空間；如果采用地下布局設(shè)計(jì)，可以節(jié)省地面空間，降低噪音污染與視覺污染。
【附圖說明】

[0013]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種天然氣分布式能源站，該天然氣分布式能源站采用將各設(shè)備全部設(shè)置在地上或全部設(shè)置在地下;其包括城市天然氣管網(wǎng)1、管線2、加壓機(jī)組
3、加注終端4、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5、LNG儲(chǔ)罐6、LNG運(yùn)輸工具7、空氣交換管道8、進(jìn)出氣口9、冷熱電外輸通道10和用能小區(qū)11。其中，管線2由LNG管線和CNG管線構(gòu)成;加壓機(jī)組3由天然氣液化加壓機(jī)組和天然氣氣化加壓機(jī)組構(gòu)成；加注終端4由LNG加注終端和CNG加注終端構(gòu)成。城市天然氣管網(wǎng)I接口端通過管線2與加壓機(jī)組3連接，加壓機(jī)組3通過管線2分別與加注終端4、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5以及LNG儲(chǔ)罐6連接，加注終端4靠近LNG運(yùn)輸工具7運(yùn)行中心;LNG儲(chǔ)罐6通過管線2與LNG運(yùn)輸工具7連接。冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5通過空氣交換管道8與進(jìn)出氣口 9連通，進(jìn)出氣口 9可以設(shè)置在城市中心綠化區(qū)域中較高廣場燈柱中空結(jié)構(gòu)內(nèi)或其他裝飾建筑物內(nèi)；冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5通過冷熱電外輸通道10與用能小區(qū)11連接。當(dāng)本實(shí)用新型采用全地下設(shè)置時(shí)，在地面上設(shè)置有進(jìn)出氣口 9、LNG運(yùn)輸工具7和加注終端4，最大化節(jié)省地面綠化空間。
[0016]上述實(shí)施例中，位于加壓機(jī)組3與城市天然氣管網(wǎng)I之間的管線上設(shè)置有智能閥門及計(jì)量儀表12a、位于加壓機(jī)組3與加注終端4之間的管線2上設(shè)置有智能閥門及計(jì)量儀表12b;位于LNG儲(chǔ)罐6與LNG運(yùn)輸工具7之間的管線2上也設(shè)置有智能閥門及計(jì)量儀表12c;位于冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5與用能小區(qū)11之間的冷熱電外輸通道10上也設(shè)置有智能閥門及計(jì)量儀表12d。各智能閥門及計(jì)量儀表12均與自動(dòng)控制模塊13電連接，由自動(dòng)控制模塊13控制智能閥門及計(jì)量儀表12工作；自動(dòng)控制模塊13通過互聯(lián)網(wǎng)連接云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、云計(jì)算、天然氣線上貿(mào)易、線上結(jié)算、遠(yuǎn)程控制等功能;利用云平臺(tái)技術(shù)，天然氣分布式能源站可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)本供能小區(qū)的打包售電、售氣等業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)盈利模式多樣化。
[0017]上述各實(shí)施例中，加壓機(jī)組3和冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5還分別連接有地?zé)崂脵C(jī)組14ο
[0018]上述各實(shí)施例中，冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5包括天然氣內(nèi)燃機(jī)(或燃?xì)廨啓C(jī))、溴化鋰制冷機(jī)組、天然氣熱水鍋爐等設(shè)施，以天然氣為基本能量來源(部分利用地?zé)豳Y源)，根據(jù)客戶需求供應(yīng)冷、熱、電、天然氣。
[0019]上述各實(shí)施例中，LNG運(yùn)輸工具7可以采用槽車或船舶。
[0020]綜上所述，本實(shí)用新型在使用時(shí)，在自動(dòng)控制模塊13的控制下，城市天然氣管網(wǎng)I處于用氣低谷時(shí)段，智能閥門12a自動(dòng)打開，從天然氣管網(wǎng)I下載天然氣，經(jīng)過加壓機(jī)組3的液化加工處理，城市管網(wǎng)內(nèi)的天然氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)LNG，儲(chǔ)存在LNG儲(chǔ)罐6中；城市天然氣管網(wǎng)I處于用氣低谷時(shí)段，LNG儲(chǔ)罐6中的液態(tài)天然氣經(jīng)過加壓機(jī)組3氣化和智能閥門12a進(jìn)入城市天然氣管網(wǎng)I，實(shí)現(xiàn)天然氣調(diào)峰過程，在該過程中天然氣液化放熱、氣化吸熱均利用地?zé)崂脵C(jī)組14實(shí)現(xiàn)。因?yàn)?，該天然氣分布式能源站接近天然氣用戶端，調(diào)峰操作不影響天然氣主干管網(wǎng)的輸氣狀態(tài)，其調(diào)峰效果大于其調(diào)峰措施。同時(shí)，也可以利用天然氣的液化需要大量電能(液化每噸LNG約需要850kw.h)及利用LNG冷能發(fā)電實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的調(diào)峰功能。
[0021 ]在自動(dòng)控制模塊13的控制下，當(dāng)本地區(qū)天然氣缺乏時(shí)，LNG運(yùn)輸工具7從外地運(yùn)來LNG，經(jīng)過智能閥門及自動(dòng)計(jì)量儀器12c進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐6，然后在經(jīng)過加壓機(jī)組3的氣化、加壓，通過加注終端4供應(yīng)當(dāng)?shù)剀嚧锰烊粴?。同時(shí)也可以通過智能閥門及自動(dòng)計(jì)量儀器12c進(jìn)入當(dāng)?shù)爻鞘刑烊粴夤芫W(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)?shù)靥烊粴膺^剩、其他地區(qū)卻天然氣時(shí)，可以通過該分布式能源站，把當(dāng)?shù)毓艿捞烊粴庖夯?，通過LNG運(yùn)輸槽車(船)運(yùn)輸?shù)酵獾劁N售。
[0022]當(dāng)?shù)赜媚苄^(qū)需要(冷、熱、電)能源時(shí)，在自動(dòng)控制模塊13的控制下，冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組5啟動(dòng)(在地?zé)崂脵C(jī)組14輔助下，優(yōu)先實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的利用)，將LNG的冷能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為冷熱電等能源供應(yīng)小區(qū)。同樣，該分布式能源站也可以直接向用能小區(qū)供應(yīng)天然氣或收集該小區(qū)多余的天然氣。天然氣燃燒需要的空氣及產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過空氣交換管道8及進(jìn)出氣口 9實(shí)現(xiàn)與外界交換。
[0023]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不僅僅局限于上述的具體實(shí)現(xiàn)方式，上述的具體實(shí)現(xiàn)方式僅僅是示意性的，并不是限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多種其他表述形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天然氣分布式能源站，其特征在于:它包括城市天然氣管網(wǎng)、加注終端、加壓機(jī)組、LNG運(yùn)輸工具、LNG儲(chǔ)罐、管線、進(jìn)出氣口、空氣交換管道、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組、用能小區(qū)和冷熱電外輸通道;所述城市天然氣管網(wǎng)接口端通過所述管線與所述加壓機(jī)組連接，所述加壓機(jī)組通過所述管線分別與所述加注終端、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組以及LNG儲(chǔ)罐連接，所述加注終端靠近所述LNG運(yùn)輸工具的運(yùn)行中心；所述LNG儲(chǔ)罐通過所述管線與所述LNG運(yùn)輸工具連接;所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組通過所述空氣交換管道與所述進(jìn)出氣口連通，所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組通過所述冷熱電外輸通道與所述用能小區(qū)連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:位于所述加壓機(jī)組與所述城市天然氣管網(wǎng)之間、所述加壓機(jī)組與所述加注終端之間以及所述LNG儲(chǔ)罐與所述LNG運(yùn)輸工具之間的所述管線上均設(shè)置有智能閥門及計(jì)量儀表;位于所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組與所述用能小區(qū)之間的冷熱電外輸通道上也設(shè)置有所述智能閥門及計(jì)量儀表;各所述智能閥門及計(jì)量儀表均與自動(dòng)控制模塊電連接，所述自動(dòng)控制模塊通過互聯(lián)網(wǎng)連接云平臺(tái)。3.如權(quán)利要求1所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述加壓機(jī)組和冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組還分別連接有地?zé)崂脵C(jī)組。4.如權(quán)利要求2所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述加壓機(jī)組和冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組還分別連接有地?zé)崂脵C(jī)組。5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述加注終端由所述LNG加注終端和CNG加注終端構(gòu)成;所述管線由LNG管線和CNG管線構(gòu)成;所述加壓機(jī)組由天然氣液化加壓機(jī)組和天然氣氣化加壓機(jī)組構(gòu)成。6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述進(jìn)出氣口設(shè)置在城市中心綠化區(qū)域中較高廣場燈柱中空結(jié)構(gòu)內(nèi)或裝飾建筑物內(nèi)。7.如權(quán)利要求5所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述進(jìn)出氣口設(shè)置在城市中心綠化區(qū)域中較高廣場燈柱中空結(jié)構(gòu)內(nèi)或裝飾建筑物內(nèi)。8.如權(quán)利要求1至4、7任一項(xiàng)所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組包括天然氣內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)、溴化鋰制冷機(jī)組以及天然氣熱水鍋爐。9.如權(quán)利要求1至4、7任一項(xiàng)所述的一種天然氣分布式能源站，其特征在于:所述LNG運(yùn)輸工具采用槽車或船舶。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種天然氣分布式能源站，其包括城市天然氣管網(wǎng)、加注終端、加壓機(jī)組、LNG運(yùn)輸工具、LNG儲(chǔ)罐、管線、進(jìn)出氣口、空氣交換管道、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組、用能小區(qū)和冷熱電外輸通道；所述城市天然氣管網(wǎng)接口端通過所述管線與所述加壓機(jī)組連接，所述加壓機(jī)組通過所述管線分別與所述加注終端、冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組以及LNG儲(chǔ)罐連接，所述加注終端靠近所述LNG運(yùn)輸工具的運(yùn)行中心；所述LNG儲(chǔ)罐通過所述管線與所述LNG運(yùn)輸工具連接；所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組通過所述空氣交換管道與所述進(jìn)出氣口連通，所述冷熱電氣四聯(lián)供機(jī)組通過所述冷熱電外輸通道與所述用能小區(qū)連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了天然氣與外部其他類型能源互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接、互動(dòng)，縮短建設(shè)周期、降低制造及維修費(fèi)用。
【IPC分類】F17D3/01, F17D1/02
【公開號(hào)】CN205383433
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620103173
【發(fā)明人】謝旭光, 周巍, 張佳寧
【申請(qǐng)人】中國海洋石油總公司, 中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日