(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211496626.7 (22)申请日 2022.11.28 (71)申请人 国网上海能源互联网研究院有限公 司 地址 200131 上海市浦东 新区自由贸易试 验区李冰路251号、 法拉第路28号1幢4 层、 5层 (72)发明人 马韵婷　张智慧　吕志鹏　宋天琦　 刘文龙　杨晓霞　刘锋　周珊　 宋振浩　史超　薛琳　杨飞　 (74)专利代理 机构 上海泰能知识产权代理事务 所(普通合伙) 3123 3 专利代理师 宋缨 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01)H02J 3/46(2006.01) H02J 15/00(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控 制方法和装置 (57)摘要 本发明涉及一种用户侧燃料电池综合能源 系统低碳运行控制方法和装置， 其中， 方法包括： 热负荷需求满足步骤： 由所述蓄热水箱满足电负 荷， 当所述蓄热水箱无法满足热负荷需求时， 由 所述热泵出力， 当所述热泵和所述蓄热水箱仍无 法满足热负荷需求时， 采用电制热至热负荷需求 满足； 冷负荷需求满足步骤： 由所述热泵满足冷 负荷， 当所述热泵无法满足冷负荷需求时， 由电 制冷至冷负荷需求满足； 电负荷需求满足步骤： 由所述分布式可再生能源满足电负荷， 当所述分 布式可再生能源 无法满足电负荷需求时， 根据电 价时段选择通过所述燃料电池放电或电网购电 至电负荷需求满足。 本发 明能够充分利用电、 热、 氢多种能源互补特性， 促进可 再生能源消纳。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115528713 A 2022.12.27 CN 115528713 A 1.一种用户侧燃料电池综合 能源系统低 碳运行控制方法， 所述综合 能源系统包括燃料 电池、 分布式可 再生能源、 热泵和蓄热 水箱， 其特 征在于， 包括以下步骤： 热负荷需求满足步骤： 由所述蓄热水箱出力以满足热负荷需求， 当所述蓄热水箱无法 满足热负荷需求时， 由所述热泵出力， 当所述热泵和所述蓄热水箱仍无法满足热负荷需求 时， 采用电制热至热负荷需求满足； 冷负荷需求满足步骤： 由所述热泵出力以满足冷负荷需求， 当所述热泵无法满足冷负 荷需求时， 由电制冷至冷负荷需求满足； 电负荷需求满足步骤： 由所述分布式可再生能源出力以满足电负荷需求， 当所述分布 式可再生能源无法满足电负荷需求时， 根据电价时段选择通过所述燃料电池放电或电网购 电至电负荷需求满足。 2.根据权利要求1所述的用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控制方法， 其特征在 于， 所述热负荷需求满足步骤具体包括： 比较所述蓄热水箱最大出力与热负荷需求， 当所述蓄热水箱最大出力大于或等于所述 热负荷需求时， 由所述蓄热 水箱出力满足所述热负荷需求， 所述热泵向所述蓄热 水箱蓄热； 当所述蓄热水箱最大出力小于所述热负荷需求时， 所述蓄热水箱以最大出力进行工 作， 并计算剩余热负荷缺口； 所述热负荷缺口为热负荷需求功率与所述蓄热水箱最大出力 的差值； 比较所述热负荷缺口与所述热泵最大出力， 当所述热泵最大出力大于或等于所述热负 荷缺口时， 由所述热泵满足所述热负荷缺口； 当所述热泵最大出力小于所述热负荷缺口时， 所述热泵以最大出力进行工作， 不足部 分通过电制热满足。 3.根据权利要求1所述的用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控制方法， 其特征在 于， 所述冷负荷需求满足步骤具体包括： 比较所述热泵最大出力与冷负荷需求， 当所述热泵最大出力大于或等于所述冷负荷需 求时， 由所述热泵出力满足所述冷负荷需求； 当所述热泵最大出力小于所述冷负荷需求时， 所述热泵以最大出力进行工作， 不足部 分通过电制冷满足。 4.根据权利要求1所述的用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控制方法， 其特征在 于， 所述电负荷需求满足步骤具体包括： 比较所述分布式可再生 能源最大出力与电负荷需求， 当所述分布式可再生能源最大出 力大于或等于所述电负荷需求时， 由所述分布式可 再生能源出力满足所述电负荷需求； 当所述分布式可再生 能源最大出力小于所述电负荷需求 时， 所述分布式可再生 能源以 最大出力进行工作， 并计算剩余电负荷缺口； 所述电负荷缺口为电负荷需求功率与所述分 布式可再生能源最大 出力的差值； 比较所述电负荷缺口与所述燃料电池最大出力， 当所述燃料电池最大出力大于或等于 所述电负荷缺口时， 由所述燃料电池满足所述电负荷缺口， 且所述燃料电池的放电过程中 产生的余热回收至所述蓄热 水箱； 当所述燃料电池最大出力小于所述电负荷缺口时， 所述燃料电池以最大出力工作， 不 足部分由电网购电满足电负荷需求。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115528713 A 25.根据权利要求1所述的用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控制方法， 其特征在 于， 所述电负荷需求满足步骤， 还 包括： 当所述分布式可再生 能源能够满足电负荷需求 时， 所述分布式可再生 能源的余电用于 上网或制氢； 所述分布式可再生能源的余电为分布式可再生能源满足电负荷需求后剩余的 电能量。 6.根据权利要求5所述的用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控制方法， 其特征在 于， 所述分布式可 再生能源的余电用于上网或制氢气， 具体包括： 判断所述分布式可再生能源上网电价是否大于或等于电价阈值， 如果是， 所述分布式 可再生能源的余电用于上网， 同时所述燃料电池进行放电上网， 且所述燃料电池的放电过 程中产生的余热回收至所述蓄热水箱， 如果否， 所述分布式可再生能源的余电用于制氢， 并 判断是否满足掺氢条件， 若满足掺氢条件， 则将富余的氢气按照规定的比例掺入天然气管 网， 若不满足掺氢条件， 则在储氢罐未满时将富余的氢气存入储氢罐， 在储氢罐已满时， 则 所述分布式可再生能源的余电用于上网； 所述电价阈值为以单位能量为度量单位的电能量 所获得的对应数量的氢气的当前交易价格值， 所述分布式可再生能源上网电价为分布式可 再生能源以单位能量 为度量单位的电能量的当前交易 价格值。 7.根据权利要求6所述的用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控制方法， 其特征在 于， 所述电负荷需求满足步骤， 还 包括： 判断电网购电价格是否小于电价阈值， 如果是， 通过电网购电的方式进行制氢； 所述电 网购电价格为从电网购买以单位能量 为度量单位的电能量的当前交易 价格值。 8.一种用户侧燃料电池综合 能源系统低 碳运行控制装置， 所述综合 能源系统包括燃料 电池、 分布式可 再生能源、 热泵和蓄热 水箱， 其特 征在于， 包括： 热负荷需求满足模块， 用于由所述蓄热水箱出力以满足热负荷需求， 当所述蓄热水箱 无法满足热负荷需求时， 由所述热泵出力， 当所述热泵和所述蓄热水箱仍无法满足热负荷 需求时， 采用电制热至热负荷需求满足； 冷负荷需求满足模块， 用于由所述热泵出力以满足冷负荷需求， 当所述热泵无法满足 冷负荷需求时， 由电制冷至冷负荷需求满足； 电负荷需求满足模块， 用于由所述分布式可再生能源出力以满足电负荷需求， 当所述 分布式可再生能源无法满足电负荷需求时， 根据电价时段选择通过所述燃料电池放电或电 网购电至电负荷需求满足。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的 计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求 1‑7中任一所 述用户侧燃料电池综合能源系统低碳 运行控制方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现如权利要求 1‑7中任一所述用户侧燃料电池综合能源系统低碳运行控 制方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115528713 A 3