多源儲(chǔ)能消納實(shí)驗(yàn)設(shè)備

一.概述

在全球能源轉(zhuǎn)型及中國(guó)“雙碳"戰(zhàn)略背景下，建筑能源領(lǐng)域低碳化發(fā)展亟需突破多能協(xié)同、智能調(diào)控與高效儲(chǔ)能技術(shù)瓶頸。當(dāng)前，傳統(tǒng)建筑能源系統(tǒng)存在能效低、可再生能源消納不足、供能靈活性差等問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)旨在：
  1.支撐科研創(chuàng)新：為光伏微電網(wǎng)、氫能產(chǎn)儲(chǔ)技術(shù)、儲(chǔ)熱/冷技術(shù)、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)（V2G）、HVAC等前沿方向提供實(shí)體驗(yàn)證載體，推動(dòng)低碳技術(shù)迭代升級(jí)；

2.賦能教學(xué)實(shí)踐：構(gòu)建跨學(xué)科綜合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，覆蓋《新能源儲(chǔ)能技術(shù)》、《儲(chǔ)能原理及技術(shù)》等課程，改用真實(shí)場(chǎng)景，培養(yǎng)復(fù)合型能源人才；
  3.服務(wù)產(chǎn)業(yè)需求：探索相變儲(chǔ)能等技術(shù)的技術(shù)和商業(yè)化路徑，助力建筑能源領(lǐng)域碳減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)；
  4.政策與行業(yè)依據(jù)：GB/T 34120-2017《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)；
  5.高校及科研機(jī)構(gòu)對(duì)創(chuàng)新性的多能互補(bǔ)、智慧運(yùn)維、儲(chǔ)能、消納系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的迫切需求。

二.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能要求與創(chuàng)新點(diǎn)

1.多能互補(bǔ)運(yùn)行；

2.儲(chǔ)能平抑波動(dòng)；

3.儲(chǔ)熱/冷系統(tǒng)與微電網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“電-熱-冷"跨能源形式協(xié)同優(yōu)化；

4.數(shù)據(jù)監(jiān)控與AI賦能：

5.集成AI預(yù)測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷需求預(yù)測(cè)與光儲(chǔ)充協(xié)同調(diào)度，提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性；

6.提供儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)等20+項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，支撐課題申報(bào)與學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目；

7.支持?jǐn)?shù)字孿生平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)硬件仿真與多場(chǎng)景能效分析。
三.主要配置及參數(shù)

包括蓄冷單元+雙向負(fù)荷消納單元+多源蓄熱單元

1.蓄冷單元：全年工況變頻低溫雙工況風(fēng)冷機(jī)組（-5℃）+冰蓄冷罐（25RT納米復(fù)合導(dǎo)熱型冰盤(pán)管），也可同時(shí)搭配相變材料，實(shí)現(xiàn)冷能動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)與釋放；

2.蓄熱單元：空氣源熱泵（COP≥3.3）+電加熱+相變儲(chǔ)熱罐（＞150L），外置保溫層與可視化視窗，支持熱能梯級(jí)利用實(shí)驗(yàn)。

3.可編程雙向智能消納系統(tǒng)：冷管理+熱管理：模擬建筑供冷、供暖與熱水等供應(yīng)場(chǎng)景，可實(shí)現(xiàn)定溫差、定流量、定能量、單測(cè)點(diǎn)等各種方式，便于科學(xué)研究。

4.擁有全天候?qū)嶒?yàn)操作能力，氣候無(wú)關(guān)型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，構(gòu)建各類儲(chǔ)能（電池+氫+熱/冷）協(xié)同的能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可再生能源就地消納率≥85%。

5.研究相變儲(chǔ)熱、冰蓄冷、水蓄冷等技術(shù)的能效優(yōu)化潛力，目標(biāo)儲(chǔ)熱密度≥35MJ/m3、蓄冷密度≥40MJ/m3。

6.安全與擴(kuò)展性：符合IP20/IP54防護(hù)等級(jí)，配置冗余斷路器（LBE12-100漏保）與故障自診斷系統(tǒng)；開(kāi)放式通信接口（Modbus TCP/IP、OPC UA），為以后支持區(qū)塊鏈能源交易、氫能（需后續(xù)擴(kuò)展）等新技術(shù)接入提供條件。