本申请涉及可再生能源综合利用集成系统，具体涉及一种基于可再生能源利用与甲醇储能的综合能源系统。
背景技术：
1、新能源工业园区作为一个集多种产能与用能需求于一体的综合性能源系统，其主导负荷包括电负荷、蒸汽热负荷以及工艺冷负荷，具备显著的高负荷需求与复杂的用能结构特征。但目前的园区普遍面临着能源利用效率低下、能源结构配置不合理、环境污染严重以及系统灵活性不足等挑战。对于太阳能、风能等可再生能源的直接接入和有效调度能力相对有限，其限制了可再生能源在园区的广泛应用，进而影响了能源结构的优化转型与碳中和目标的顺利实现。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本申请提供了一种基于可再生能源利用与甲醇储能的综合能源系统，具体采用如下技术方案：
2、一种基于可再生能源利用与甲醇储能的综合能源系统，其包括：
3、pem水电解制氢子系统，用于将新能源设备产生的电力进行电解水制备氢气，
4、碳捕集子系统，用于对工业烟气进行降温并吸附工业烟气中的co2；
5、甲醇制备子系统，用于pem水电解制氢子系统生成的氢气与碳捕集子系统捕获的co2反应生成甲醇；
6、用户侧设备，用于将甲醇转换为各工业负荷的供给。
7、可选的：所述pem水电解制氢子系统包括太阳能光伏装置、风力发电装置、微电网以及pem电解堆，所述太阳能光伏装置和风力发电装置分别产生电能并输入至微电网，所述微电网用于向pem电解堆提供电力，所述pem电解堆水电解产生氢气。
8、可选的：所述微电网还连接甲醇制备子系统，所述微电网用于向甲醇制备子系统进行供电。
9、可选的：所述碳捕集子系统包括溴化锂制冷机和碳捕集装置，所述溴化锂制冷机用于对工业烟气进行降温并将降温后的工业烟气输入碳捕集装置；所述碳捕集装置利用固体吸附剂对工业烟气中的co2选择性吸附，以获取高纯度co2。
10、可选的：所述溴化锂制冷机包括冷却管路，所述冷却管路的一侧位于溴化锂制冷机内，另一侧位于园区的供冷设备，所述冷却管路吸收来自溴化锂制冷机内工业烟气的低温余热，并将低温余热传输至供冷设备。
11、可选的：所述甲醇制备子系统包括电制甲醇反应器和甲醇储罐，所述电制甲醇反应器设有第一气体入口、第二气体入口以及甲醇输出口，所述第一气体入口用于将pem电解堆产生的氢气通入电制甲醇反应器内；所述第二气体入口用于将碳捕集装置所捕获的co2通入电制甲醇反应器内；所述甲醇输出口用于将电制甲醇反应器内制备的甲醇输向甲醇储罐存储。
12、可选的：所述电制甲醇反应器设有电制甲醇催化层，所述氢气和co2在一定温度和压力条件下经电制甲醇催化层生成甲醇和水，且所述甲醇通过电制甲醇反应器的甲醇输出口向外输出。
13、可选的：所述甲醇制备子系统还包括第一储气罐、第一压缩机、第一气体管路、第二储气罐、第二压缩机以及第二气体管路，其中所述第一储气罐用于存储pem电解堆生产的氢气，所述第一气体管路连接第一储气罐和电制甲醇反应器的第一气体入口；所述第一压缩机位于第一气体管路上，且第一气体管路中位于第一压缩机和第一气体入口之间的部分设有第一阀门；所述第二储气罐用于存储碳捕集装置捕获的co2，所述第二气体管路连接第二储气罐和电制甲醇反应器的第二气体入口；所述第二压缩机位于第二气体管路上，且第二气体管路中位于第二压缩机和第二气体入口之间的部分设有第二阀门。
14、可选的：所述用户侧设备包括甲醇重整制氢设备、甲醇原料管路、甲醇锅炉、燃料电池发电站、甲醇加注站、甲醇炊具或甲醇外输管路的至少一种；
15、所述甲醇重整制氢设备用于将甲醇作为原料进行氢气再制备；
16、所述甲醇原料管路用于将甲醇作为化工原料进行工业原料供给；
17、所述甲醇锅炉用于将甲醇转换为供热负荷；
18、所述燃料电池发电站用于将甲醇转换为供电负荷；
19、所述甲醇加注站用于利用甲醇满足供给燃料需求，将甲醇转换为供能负荷；
20、所述甲醇炊具用于将甲醇转换为民用能源进行供能；
21、所述甲醇外输管路用于将甲醇对外输送出售。
22、可选的：所述用户侧设备还包括甲醇储罐，所述甲醇储罐连接电制甲醇反应器，所述甲醇储罐接收来自电制甲醇反应器生成的甲醇，并分别向甲醇重整制氢设备、甲醇原料管路、甲醇锅炉、燃料电池发电站、甲醇加注站、甲醇炊具或甲醇外输管路保进行输送。
23、有益效果
24、本申请的技术方案获得了下列有益效果：
25、(1)本申请的综合能源系统通过利用甲醇制备组作为中间转换，可将园区内部风、光、热等能源有效回收，并转换为甲醇等化学能源存储，随后利用甲醇等化学能源将其转换为园区冷、热、电、气等多种负荷需求的供能来源，有效实现了园区内部的能源回收再利用，降低了园区维护成本。
26、(2)本申请的综合能源系统有效整合利用工业园区内分布式能源和可再生能源，通过对园区内工业生产的弃风、弃光和余热等资源进行有效回收，并满足工业园区冷、热、电、气等多种负荷需求，有效提高了园区清洁能源消纳比例，降低园区企业用能成本，综合提高园区能源利用效率。
1.一种基于可再生能源利用与甲醇储能的综合能源系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的综合能源系统，其特征在于，所述pem水电解制氢子系统包括太阳能光伏装置、风力发电装置、微电网以及pem电解堆，所述太阳能光伏装置和风力发电装置分别产生电能并输入至微电网，所述微电网用于向pem电解堆提供电力，所述pem电解堆电解水产生氢气。
3.根据权利要求2所述的综合能源系统，其特征在于，所述微电网还连接甲醇制备子系统，所述微电网用于向甲醇制备子系统进行供电。
4.根据权利要求1所述的综合能源系统，其特征在于，所述碳捕集子系统包括溴化锂制冷机和碳捕集装置，所述溴化锂制冷机用于对工业烟气进行降温并将降温后的工业烟气输入碳捕集装置；所述碳捕集装置利用固体吸附剂对工业烟气中的co2选择性吸附，以获取高纯度co2。
5.根据权利要求4所述的综合能源系统，其特征在于，所述溴化锂制冷机包括冷却管路，所述冷却管路的一侧位于溴化锂制冷机内，另一侧位于园区的供冷设备，所述冷却管路吸收来自溴化锂制冷机内工业烟气的低温余热，并将低温余热传输至供冷设备。
6.根据权利要求1所述的综合能源系统，其特征在于，所述甲醇制备子系统包括电制甲醇反应器和甲醇储罐，所述电制甲醇反应器设有第一气体入口、第二气体入口以及甲醇输出口，所述第一气体入口用于将pem电解堆产生的氢气通入电制甲醇反应器内；所述第二气体入口用于将碳捕集装置所捕获的co2通入电制甲醇反应器内；所述甲醇输出口用于将电制甲醇反应器内制备的甲醇输向甲醇储罐存储。
7.根据权利要求6所述的综合能源系统，其特征在于，所述电制甲醇反应器设有电制甲醇催化层，所述氢气和co2在一定温度和压力条件下经电制甲醇催化层生成甲醇和水，且所述甲醇通过电制甲醇反应器的甲醇输出口向外输出。
8.根据权利要求7所述的综合能源系统，其特征在于，所述甲醇制备子系统还包括第一储气罐、第一压缩机、第一气体管路、第二储气罐、第二压缩机以及第二气体管路，其中所述第一储气罐用于存储pem电解堆生产的氢气，所述第一气体管路连接第一储气罐和电制甲醇反应器的第一气体入口；所述第一压缩机位于第一气体管路上，且第一气体管路中位于第一压缩机和第一气体入口之间的部分设有第一阀门；所述第二储气罐用于存储碳捕集装置捕获的co2，所述第二气体管路连接第二储气罐和电制甲醇反应器的第二气体入口；所述第二压缩机位于第二气体管路上，且第二气体管路中位于第二压缩机和第二气体入口之间的部分设有第二阀门。
9.根据权利要求8所述的综合能源系统，其特征在于，所述用户侧设备包括甲醇重整制氢设备、甲醇原料管路、甲醇锅炉、燃料电池发电站、甲醇加注站、甲醇炊具或甲醇外输管路的至少一种；
10.根据权利要求9所述的综合能源系统，其特征在于，所述用户侧设备还包括甲醇储罐，所述甲醇储罐连接电制甲醇反应器，所述甲醇储罐接收来自电制甲醇反应器生成的甲醇，并分别向甲醇重整制氢设备、甲醇原料管路、甲醇锅炉、燃料电池发电站、甲醇加注站、甲醇炊具或甲醇外输管路保进行输送。
