本发明涉及分布式光伏供暖，尤其涉及一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统及方法。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
2、随着新能源技术的快速发展，风、光等新能源装机量不断增加，加重了电网调峰的压力，而火电的装机容量压减导致了可能会出现电力供应不足以及弃电的现象，维持大电网稳定的难度与日俱增。分布式光伏是光电装机的重要组成部分，分布式光伏的调控难度显著大于集中式光伏电站，此外，分布式光伏也面临着无法全量上网的现状，弃光现象频繁发生。因此分布式光伏的就地消纳是解决光伏消纳的重点问题。
3、目前，北方冬季供暖逐渐向清洁能源供暖方式转变，但是对于偏远地区，很难选择合适的清洁能源集中供暖方式；将分布式光伏的就地消纳与偏远地区新能源供暖进行结合，能够在解决民生问题的同时，缓解电网调峰压力。
4、但是，由于分布式光伏装机容量通常较小，很难通过直接电制暖的方式实现供暖；而通过跨季节储热的方式实现供暖需要的热水存储量极大，往往很难实现。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提出了一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统及方法，通过储氢的方式来实现跨季节的储能供暖，在不改变光伏装机量的同时利用弃光能量，将非供暖季庞大的弃光量以氢能的形式存储，能够有效解决偏远地区的供暖问题。
2、在一些实施方式中，采用如下技术方案：
3、一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统，包括：
4、分布式光伏电池分别与电解水制氢系统和蓄电池电连接，蓄电池与电网连接，所述电解水制氢系统的氢气出口与储氢装置连接，储氢装置分别连接氢燃料电池和燃氢供暖锅炉，氢燃料电池产生的热量输送至蓄热装置，氢燃料电池产生的电能送入蓄电池存储；燃氢供暖锅炉和蓄热装置分别连接至供暖管网。
5、作为可选的方案，供暖管网的余热通过热网循环泵回流至燃氢供暖锅炉和氢燃料电池。
6、作为可选的方案，所述储氢装置包括地下储氢和储氢罐储氢。
7、在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
8、一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，包括：在非供暖季，分布式光伏电池产生的电能优先用于进行电解水制氢以存储氢气，氢气存储量满足供暖需求时，分布式光伏电池产生的电能通过蓄电池进行存储，通过蓄电池与电网交互；
9、在供暖季，优先通过储氢装置为氢燃料电池提供氢气燃料，利用氢燃料电池产生的热能为供暖管网提供热能；氢燃料电池产生的热能无法满足供暖需求时，通过储氢装置为燃氢供暖锅炉提供氢气燃料，通过燃氢供暖锅炉供暖。
10、作为可选的方案，在非供暖季且存在光照的条件下，分布式光伏电池优先用于为电解水制氢系统提供电能，以进行电解水制氢，并将氢气存储至储氢装置；当氢气存储量满足供暖季需求时，电解水制氢系统停止运行，分布式光伏电池产生的电能通过蓄电池进行存储，通过蓄电池与电网交互。
11、作为可选的方案，在非供暖季且无光照的条件下，若氢气存储量不满足供暖季需求，利用电网或低谷电价时蓄电池存储的电量驱动电解水制氢系统工作，将产生的氢气存储至储氢装置；若氢气存储量满足供暖季需求，电解水制氢系统暂停运行，蓄电池系统利用电网峰谷价差进行充放电，实现额外收益。
12、作为可选的方案，在供暖季且存在光照的条件下，分布式光伏电池优先用于为电解水制氢系统提供电能，以进行电解水制氢，补充至储氢装置；同时氢燃料电池产生的电能存储至蓄电池。
13、作为可选的方案，在供暖季且不存在光照的条件下，若氢气存储装置中的氢气存储量满足供暖需求，蓄电池与电网互动；若不满足，利用蓄电池存储的电能进行电解制氢。
14、作为可选的方案，满足供暖需求的氢气存储量具体为：
15、qsto＝qh/ηh-qpem
16、其中，qh为供暖热量理论需求量，qpem为光伏系统理论氢能供给量，ηh为氢能供暖效率。
17、作为可选的方案，所述光伏系统理论氢能供给量具体为：
18、
19、其中，εpem为稳定系数，qsolar,i,h为根据系统所在地区历史数据确定的自供暖日开始第i天第h小时内的太阳辐照值的单位小时积分值，ηpb为光伏系统的发电效率，ηpem为电解水制氢系统的制氢效率；
20、所述供暖热量理论需求量具体为：
21、
22、其中，qheat,i,h为根据系统所在地区历史数据确定的自供暖日开始第i天第h小时内的热负荷单位小时积分值。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24、(1)本发明结合分布式光伏所在地区地广人稀的普遍地理位置特点，为了克服对应地区集中供暖成本高、近距离热源短缺的问题，综合实现了跨季节储能和清洁能源供暖，并通过与电网互动提高了系统运行稳定性，实现额外的营收。
25、(2)本发明以分布式光伏消纳和清洁能源供暖为出发点，结合电解水制氢、蓄电池储能、氢燃料电池、氢气锅炉系统实现了跨季节的分布式光伏储能和清洁能源供暖，有效改善分布式光伏消纳难的问题，同时系统中蓄电池储能、氢燃料电池结合可以储能用户的身份参与电网调峰，利用峰谷电价差实现额外的营收，同时与电网的互动也极大提高了系统运行的稳定性，保证系统在极端环境条件下也可以实现稳定供暖，系统在供暖季、非供暖季工况下针对有无光照条件提出了多种运行模式，通过跨季节存储的方式实现以较低的分布式光装机量满足较高供暖量，为偏远地区的清洁能源供暖提供经济、稳定的实施方案。
26、本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
1.一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统，其特征在于，供暖管网的余热通过热网循环泵回流至燃氢供暖锅炉和氢燃料电池。
3.如权利要求1所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统，其特征在于，所述储氢装置包括地下储氢和储氢罐储氢。
4.一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，在非供暖季且存在光照的条件下，分布式光伏电池优先用于为电解水制氢系统提供电能，以进行电解水制氢，并将氢气存储至储氢装置；当氢气存储量满足供暖季需求时，电解水制氢系统停止运行，分布式光伏电池产生的电能通过蓄电池进行存储，通过蓄电池与电网交互。
6.如权利要求4所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，在非供暖季且无光照的条件下，若氢气存储量不满足供暖季需求，利用电网或低谷电价时蓄电池存储的电量驱动电解水制氢系统工作，将产生的氢气存储至储氢装置；若氢气存储量满足供暖季需求，电解水制氢系统暂停运行，蓄电池系统利用电网峰谷价差进行充放电，实现额外收益。
7.如权利要求4所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，在供暖季且存在光照的条件下，分布式光伏电池优先用于为电解水制氢系统提供电能，以进行电解水制氢，补充至储氢装置；同时氢燃料电池产生的电能存储至蓄电池。
8.如权利要求4所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，在供暖季且不存在光照的条件下，若氢气存储装置中的氢气存储量满足供暖需求，蓄电池与电网互动；若不满足，利用蓄电池存储的电能进行电解制氢。
9.如权利要求4所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，满足供暖需求的氢气存储量具体为：
10.如权利要求4所述的一种分布式光伏耦合氢储能的清洁能源供暖系统的工作方法，其特征在于，所述光伏系统理论氢能供给量具体为：
