能源模块4-能源调度和管理
概述
本世界设置两套能源系统:城市电网系统和氢能调度系统。
城市电网系统为常规城市供电系统,直接连接太阳能和风能发电系统,直接对城市进行供电;
氢能调度系统承接来自地热站的所有电力,和风能站多余的电力,通过电解水制得到氢气以贮氢材料的方式进行储存,辅助城市供电系统进行供电,调配不同季节、不同时间段电量的峰谷需求,避免城市因为不稳定性的发电导致断电,保证城市供电的合理、平稳运行,同时避免发电资源的浪费;
数据和管理中心的电能和氢能系统与城市系统独立,确保数据和管理中心能够始终能够对城市的各项指标进行监控。
城市电网系统
1、与正常的城市电网系统一样,负责所有的常规的电源供给。
2、如果负载大于供给,则从氢能调度系统调度贮存的氢气,通过燃料电池发生装置,加供电量保障用电需求。
3、城市用电分区如图:
每个区块的供电是独立的,每个楼层也是,避免因为故障导致的大面积、全城市停电;
每个楼层至少有一个独立供电核心;供电核心包括:存储能源单元、接收能源单元和供能单元,确保在断开电能供给后仍然能够继续独立供电。
6、每个房间内存在蓄电池,在断电时保障居民生活。
4、城市的用电情况及电网负载情况受到城市大脑也就是数据中心的监控,数据中心根据具体调度需求,分区块、分位置单独供电。
5、城市配备有移动储能车队,负责应急状态的能源补充。
氢能调度系统
1、地热站除了供电自身外,其余所有的供电全部用于电解水制氢,制得的氢气通过MOFs材料进行储存,然后通过运输进入城市,在贮氢站压力容器处释放氢气,进入城市氢能供应。(MOFs材料具体说明见科技模块)
2、风能发电溢出的电能全部用于电解制氢,并储存于采用的MOFs材料中。
3、城市的热水器统一采用纯氢燃料的燃气采暖热水炉满足居民的热水需求。
4、城市分区块建立贮氢站。贮氢站为可控压力容器,可控制其内压强,缓慢释放所需氢气进入城市系统中。贮氢站分布如图。
5、城市中通过管道运输氢气至特定位置,通过燃料电池,进行氢电转化。每个城市电网区域应当至少配备这样的燃料电池区一个。
6、同城市电网系统一样,氢气的供应是分区域的。氢能调度系统根据数据中心城市大脑的对各区域的负载平衡进行的监控,针对性地补充氢气,通过燃料电池补充发电,实现城市电网的平稳运行。
7、氢能调度系统同时承担多余能源的回收任务和应急储备任务。在失去能源供应情况下,氢能调度系统释放氢气,进行氢-电转换可以实现城市的一年正常运行。
8、城市含有氢能运输车队,负责不同区域之间MOFs的转移、回收和载能体运输,紧急情况下也负责吸收氢气、紧急供能。