本發(fā)明涉及供電領域，特別涉及一種多能互補供電系統(tǒng)。

背景技術：

目前，現(xiàn)有的農(nóng)村供電系統(tǒng)來源單一，基本依賴火電，具體的在火電站發(fā)電之后，通過供電線路輸送到農(nóng)戶家里；但是火電使用的能源是化石能源，環(huán)境污染嚴重，隨之農(nóng)村的能源的需求量的不斷增長，再使用化石能源，環(huán)境承載能力快到極限，也不符合可持續(xù)發(fā)展道路。

此外，目前農(nóng)村的供電線路長，基礎設備投入巨大；從火電廠發(fā)電到農(nóng)戶家里，中間經(jīng)過漫長的供電線路輸送，線路長，投入和維護的成本巨大。一度電的送電成本甚至是電價本身的幾倍。隨著極端天氣越來越多，供電線路一斷，供電的可靠性是越來越差，維護的成本更高。

再有就是，當農(nóng)村電力不足或者出現(xiàn)故障的時候，會影響設備的正常使用。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種多能互補供電系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術中的缺陷。

具體的，本發(fā)明提出了以下具體的實施例：

本發(fā)明實施例提出了一種多能互補供電系統(tǒng)，包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)、備用電源、沼氣發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、以及用于根據(jù)用戶的用電需要對所連接的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)、所述備用電源、所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)進行監(jiān)控管理的智能監(jiān)控管理平臺；其中，

所述光伏發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；

所述備用電源統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；

所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；

所述儲能系統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；

所述智能監(jiān)控管理平臺連接需要用電的一個或多個用戶，用以給各所述用戶供電。

在一個具體的實施例中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括有多個光伏組件；其中，所述光伏組件設置在各所述用戶所在房屋的屋頂。

在一個具體的實施例中，所述光伏組件包括：太陽能電池板。

在一個具體的實施例中，所述備用電源包括：公共電網(wǎng)。

在一個具體的實施例中，所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)包括：沼氣池以及沼氣發(fā)電組件；其中，所述沼氣池連接各所述用戶的排污管以及用以產(chǎn)生沼氣；所述沼氣發(fā)電組件用于利用所述沼氣池所產(chǎn)生的沼氣進行發(fā)電。

在一個具體的實施例中，所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)還包括：沼氣儲存裝置；

所述沼氣儲存裝置連接所述沼氣池，用以存儲所述沼氣池產(chǎn)生的沼氣；

所述沼氣存儲裝置連接所述沼氣發(fā)電組件，用以供給所述沼氣發(fā)電組件以沼氣。

在一個具體的實施例中，所述沼氣存儲裝置中設置有沼氣過濾裝置，用以對所存儲的沼氣進行過濾處理。

在一個具體的實施例中，所述沼氣過濾裝置包括：活性炭。

在一個具體的實施例中，所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)還包括：抽取裝置；其中，所述抽取裝置設置在所述沼氣池內(nèi)，用于抽取所述沼氣池內(nèi)的沼液和沼渣。

在一個具體的實施例中，所述儲能系統(tǒng)包括由多個電池組成的電池組。

以此，本發(fā)明實施例提出了一種多能互補供電系統(tǒng)，包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)、備用電源、沼氣發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、以及用于根據(jù)用戶的用電需要對所連接的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)、所述備用電源、所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)進行監(jiān)控管理的智能監(jiān)控管理平臺；其中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；所述備用電源統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；所述儲能系統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；所述智能監(jiān)控管理平臺連接需要用電的一個或多個用戶，用以給各所述用戶供電。以此結合農(nóng)村的具體情況，充分利用農(nóng)村的資源，通過沼氣發(fā)電系統(tǒng)以及光伏發(fā)電系統(tǒng)來持續(xù)進行發(fā)電，節(jié)能環(huán)保，并設置有儲能系統(tǒng)，以此即使發(fā)生斷電之后，也能維持一段時間，不會立刻斷電，還可以為各用戶自身節(jié)約成本，增加收益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提出的一種多能互補供電系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提出的一種多能互補供電系統(tǒng)的示意圖。

圖例說明：

1-光伏發(fā)電系統(tǒng)；2-備用電源；

3-沼氣發(fā)電系統(tǒng)；4-儲能系統(tǒng)；5-智能監(jiān)控管理平臺

具體實施方式

在下文中，將更全面地描述本公開的各種實施例。本公開可具有各種實施例，并且可在其中做出調(diào)整和改變。然而，應理解：不存在將本公開的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖，而是應將本公開理解為涵蓋落入本公開的各種實施例的精神和范圍內(nèi)的所有調(diào)整、等同物和/或可選方案。

在下文中，可在本公開的各種實施例中使用的術語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在，并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外，如在本公開的各種實施例中所使用，術語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合，并且不應被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。

在本公開的各種實施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一個”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本公開的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件，不過可不限制相應組成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區(qū)別開的目的。例如，第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置，盡管二者都是用戶裝置。例如，在不脫離本公開的各種實施例的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同樣地，第二元件也可被稱為第一元件。

應注意到：如果描述將一個組成元件“連接”到另一組成元件，則可將第一組成元件直接連接到第二組成元件，并且可在第一組成元件和第二組成元件之間“連接”第三組成元件。相反地，當將一個組成元件“直接連接”到另一組成元件時，可理解為在第一組成元件和第二組成元件之間不存在第三組成元件。

在本公開的各種實施例中使用的術語“用戶”可指示使用電子裝置的人或使用電子裝置的裝置(例如，人工智能電子裝置)。

在本公開的各種實施例中使用的術語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本公開的各種實施例。如在此所使用，單數(shù)形式意在也包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否則在這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本公開的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。所述術語(諸如在一般使用的詞典中限定的術語)將被解釋為具有與在相關技術領域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義，除非在本公開的各種實施例中被清楚地限定。

實施例1

本發(fā)明實施例1公開了一種多能互補供電系統(tǒng)，如圖1以及圖2所示，包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)1、備用電源2、沼氣發(fā)電系統(tǒng)3、儲能系統(tǒng)4、以及用于根據(jù)用戶的用電需要對所連接的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)、所述備用電源、所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)進行監(jiān)控管理的智能監(jiān)控管理平臺5；其中，

所述光伏發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；

所述備用電源統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；

所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；

所述儲能系統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；

所述智能監(jiān)控管理平臺連接需要用電的一個或多個用戶，用以給各所述用戶供電。

具體的，本方案中，供電的來源包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、備用電源、沼氣發(fā)電系統(tǒng)，以此，實現(xiàn)了多能互補，且具體的，根據(jù)農(nóng)村的具體情況，特別設置了光伏發(fā)電系統(tǒng)和沼氣發(fā)電系統(tǒng)，可以充分利用農(nóng)村的資源，一則空間范圍大，二則也是各種有機廢物比較多，具體的，例如可以在每家每戶的屋頂架設光伏組件，形成一個光伏發(fā)電的系統(tǒng)。此外，還可以在每家的廁所接上排污管，然后集中連接到大的化糞池，在化糞池上能夠做到沼氣發(fā)電，并產(chǎn)生有機肥。

此外，還可以設置儲能系統(tǒng)，具體的，可以在建筑的周邊建立儲能系統(tǒng)，把沼氣池里面發(fā)的電并到儲能系統(tǒng)進行統(tǒng)一的管理和調(diào)配。利用每家每戶的用電負荷曲線，在用電負荷曲線高峰的時候，儲能系統(tǒng)對用戶進行放電。

至于智能監(jiān)控管理平臺則對以上的電源進行監(jiān)控以及調(diào)配，以滿足用戶的需要，例如當光伏發(fā)電系統(tǒng)與沼氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)的電力已經(jīng)可以滿足用戶的需要時，則不需要引入備用電源；而只有當用戶的用電出現(xiàn)缺口時，所缺的部分則由備用電源來進行補充。

此外，當光伏發(fā)電系統(tǒng)與沼氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)的電力大于用戶的需要時，多余的電力可以存儲在儲能系統(tǒng)中，以便后續(xù)使用。

在一個具體的實施例中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括有多個光伏組件；其中，所述光伏組件設置在各所述用戶所在房屋的屋頂。

具體的，各個用戶所在的房屋的屋頂都可以放置光伏組件進行發(fā)電，后續(xù)再集中，以此可以有效避免長線路的供電損耗，相對于從火電廠發(fā)電到農(nóng)戶家里，中間經(jīng)過漫長的供電線路輸送，線路長，投入和維護的成本巨大。一度電的送電成本甚至是電價本身的幾倍。隨著極端天氣越來越多，供電線路一斷，供電的可靠性是越來越差，維護的成本更高。本方案通過使用光伏、沼氣發(fā)電等綠色能源，就地取材，建筑本身就是一個小型的發(fā)電廠，減少了中間的長距離的配送環(huán)節(jié)，使用電的可靠性大大的增強。

在一個具體的實施例中，所述光伏組件包括：太陽能電池板。

具體的，太陽能電池板(solarpanel)是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”，但因制作成本較大，以至于它普遍地使用還有一定的局限。

相對于普通電池和可循環(huán)充電電池來說，太陽能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

具體的太陽能電池可以分為以下幾類：

晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。

非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機太陽能電池。

化學染料電池板：染料敏化太陽能電池。

柔性太陽能電池

其中，單晶硅太陽能電池，光電轉換效率為18％左右，最高的達到24％，這是所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命可達25年。

多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少，其光電轉換效率約16％左右(2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8％的世界最高效率多晶硅太陽能電池)。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。

非晶硅太陽電池與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低，國際先進水平為10％左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉換效率衰減。

具體的，可以根據(jù)具體的環(huán)境以及使用需要選取合適的太陽能電池。

在一個具體的實施例中，所述備用電源包括：公共電網(wǎng)。

具體的，可以為220v的市電，也可以為380v的工業(yè)用電，或者兩者兼有。

在一個具體的實施例中，所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)包括：沼氣池以及沼氣發(fā)電組件；其中，所述沼氣池連接各所述用戶的排污管以及用以產(chǎn)生沼氣；所述沼氣發(fā)電組件用于利用所述沼氣池所產(chǎn)生的沼氣進行發(fā)電。

具體的，沼氣池可以為：固定拱蓋的水壓式池、大揭蓋水壓式池、吊管式水壓式池、曲流布料水壓式池、頂返水水壓式池、分離浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式雖然多種多樣，但是歸總起來大體由水壓式沼氣池、浮罩式沼氣池、半塑式沼氣池和罐式沼氣池四種基本類型。

具體的，沼氣池的容量設置可以根據(jù)需要來進行，具體的例如一個村所產(chǎn)生的有機廢物都被投入到該沼氣池，與幾戶人家的有機廢物來進行發(fā)酵所需要的容量是不一樣的。

沼氣發(fā)電組件可以選用以有的沼氣發(fā)電機組，具體的功率可以為50-200kw或更大，例如可以20～600kw；經(jīng)過實踐20～600kw純?nèi)颊託獍l(fā)電機組系列產(chǎn)品，氣耗率0.6～0.8m³/kwh(沼氣熱值～>21mj/m³)。

在一個具體的實施例中，所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)還可以包括：沼氣儲存裝置；

所述沼氣儲存裝置連接所述沼氣池，用以存儲所述沼氣池產(chǎn)生的沼氣；

所述沼氣存儲裝置連接所述沼氣發(fā)電組件，用以供給所述沼氣發(fā)電組件以沼氣。

具體的，沼氣存儲裝置可以為類似于液化氣罐的裝置，可以對沼氣進行液化，以便減小沼氣的體積，也更便于存儲。甚至可以直接提供液化的沼氣給各用戶進行使用。

在一個具體的實施例中，所述沼氣存儲裝置中設置有沼氣過濾裝置，用以對所存儲的沼氣進行過濾處理。

具體的，過濾可以為過濾水分或者其他的有毒氣體等，沼氣過濾裝置例如可以為：沼氣脫硫脫水裝置。

在另一個具體的實施例中，所述沼氣過濾裝置還可以包括：活性炭。

活性炭，是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳，也有排列規(guī)整的晶體碳?；钚蕴恐谐荚赝?，還包含兩類摻和物：一類是化學結合的元素，主要是氧和氫，這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中，或者在活化過程中，外來的非碳元素與活性炭表面化學結合。

活性炭材料是經(jīng)過加工處理所得的無定形碳，具有很大的比表面積，對氣體、溶液中的無機或有機物質及膠體顆粒等都有良好的吸附能力?；钚蕴坎牧现饕ɑ钚蕴?activatedcarbon,ac)和活性炭纖維(activatedcarbonfibers,acf)等?；钚蕴坎牧献鳛橐环N性能優(yōu)良的吸附劑，主要是由于其具有獨特的吸附表面結構特性和表面化學性能所決定的。活性炭材料的化學性質穩(wěn)定，機械強度高，耐酸、耐堿、耐熱，不溶于水與有機溶劑，可以再生使用；活性炭80％-90％以上由碳元素組成，這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。

在一個具體的實施例中，所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)還包括：抽取裝置；其中，所述抽取裝置設置在所述沼氣池內(nèi)，用于抽取所述沼氣池內(nèi)的沼液和沼渣。

具體的抽取裝置可以為泵。

在一個具體的實施例中，所述儲能系統(tǒng)包括由多個電池組成的電池組。

具體的，電池為蓄電池，具體的可以選用，鉛酸蓄電池；而常用的鉛酸蓄電池主要分為三類：普通蓄電池、干荷蓄電池和免維護蓄電池。

其中，普通蓄電池：普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構成，電解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點是電壓穩(wěn)定、價格便宜；缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護頻繁。

干荷蓄電池：它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池，它的主要特點是負極板有較高的儲電能力，在完全干燥狀態(tài)下，能在兩年內(nèi)保存所得到的電量，使用時，只需加入電解液，等過20—30分鐘就可使用。

免維護蓄電池：免維護蓄電池由于自身結構上的優(yōu)勢，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內(nèi)基本不需要補充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護蓄電池也有兩種：第一種在購買時一次性加電解液以后使用中不需要維護(添加補充液)；另一種是電池本身出廠時就已經(jīng)加好電解液并封死，用戶根本就不能加補充液。

以此可以根據(jù)實際的情況以及需要選取不同的鉛酸蓄電池；

而除了鉛酸蓄電池以外，還可以選用鋰電池所組成的儲能系統(tǒng)或者鉛碳蓄電池并連所組成的儲能系統(tǒng)，以滿足更大功率的用電需要。

以此，本發(fā)明實施例提出了一種多能互補供電系統(tǒng)，包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)、備用電源、沼氣發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、以及用于根據(jù)用戶的用電需要對所連接的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)、所述備用電源、所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)進行監(jiān)控管理的智能監(jiān)控管理平臺；其中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；所述備用電源統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；所述沼氣發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲能系統(tǒng)；所述儲能系統(tǒng)連接所述智能監(jiān)控管理平臺；所述智能監(jiān)控管理平臺連接需要用電的一個或多個用戶，用以給各所述用戶供電。以此結合農(nóng)村的具體情況，充分利用農(nóng)村的資源，通過沼氣發(fā)電系統(tǒng)以及光伏發(fā)電系統(tǒng)來持續(xù)進行發(fā)電，節(jié)能環(huán)保，并設置有儲能系統(tǒng)，以此即使發(fā)生斷電之后，也能維持一段時間，不會立刻斷電，還可以為各用戶自身節(jié)約成本，增加收益。

本領域技術人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。

本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。

上述本發(fā)明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優(yōu)劣。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施場景，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。