風(fēng)電、光伏、光熱和介質(zhì)儲(chǔ)熱聯(lián)合供能系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)電、光伏、光熱和介質(zhì)儲(chǔ)熱聯(lián)合供能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)以風(fēng)電和光伏發(fā)電為主的新能源近年來(lái)取得了巨大發(fā)展，截至2014年底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到9174.46萬(wàn)千瓦，光電裝機(jī)也已經(jīng)達(dá)到1479萬(wàn)千瓦，均居世界第一位。但由于在新能源建設(shè)過(guò)程中主要關(guān)注資源而忽視市場(chǎng)，造成規(guī)模過(guò)剩，導(dǎo)致發(fā)電難以送出，出現(xiàn)“棄風(fēng)”、“棄光”現(xiàn)象。
[0003]2014年上半年全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)容量584萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)約21% ;累計(jì)并網(wǎng)容量8299萬(wàn)千瓦，在建容量6671萬(wàn)千瓦，并網(wǎng)容量占核準(zhǔn)容量的55%。全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)等效利用小時(shí)數(shù)為976小時(shí)，同比減少約83小時(shí)。值得關(guān)注的是，2014年上半年全國(guó)由于限電因素而產(chǎn)生的“棄風(fēng)”限電損失電量91億千瓦時(shí)，全國(guó)“棄風(fēng)”率約為10.5%，同比上升約0.5個(gè)百分點(diǎn)，給國(guó)家造成巨大的能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。而2013年上半年科技部針對(duì)光伏發(fā)電行業(yè)開(kāi)展的調(diào)研結(jié)果顯示，2012年國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電站被“棄光”限電的比例已達(dá)到40%，即使一些并網(wǎng)條件好的電站開(kāi)工率也尚且不足80%?！皸夛L(fēng)”、“棄光”現(xiàn)象給國(guó)家造成巨大的能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]而且，由于風(fēng)電、光伏發(fā)電的波動(dòng)性，有時(shí)候容易造成風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)出的電力不是很穩(wěn)定，直接并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)的沖擊很大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]基于此，有必要提供一種既能有效利用“棄風(fēng)” “棄光”能源，也能降低并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)沖擊的風(fēng)電、光伏、光熱和介質(zhì)儲(chǔ)熱聯(lián)合供能系統(tǒng)。
[0006]一種風(fēng)電、光伏、光熱和介質(zhì)儲(chǔ)熱聯(lián)合供能系統(tǒng)，包括設(shè)備:
[0007]儲(chǔ)存加熱前介質(zhì)的低溫介質(zhì)罐；
[0008]儲(chǔ)存加熱后介質(zhì)的高溫介質(zhì)罐；
[0009]用于風(fēng)電、光伏發(fā)電的光伏發(fā)電設(shè)備；
[0010]利用風(fēng)電、光伏發(fā)電設(shè)備所發(fā)的電力將從低溫介質(zhì)罐輸出的加熱前介質(zhì)加熱成所述加熱后介質(zhì)的介質(zhì)電加熱器；
[0011]利用所述高溫介質(zhì)罐輸出的所述加熱后介質(zhì)將水加熱成水蒸汽的換熱器；
[0012]將所述水蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電的蒸汽發(fā)電機(jī)組；
[0013]所述加熱前介質(zhì)從所述低溫介質(zhì)罐輸出，經(jīng)所述介質(zhì)電加熱器后變?yōu)樗黾訜岷蠼橘|(zhì)并儲(chǔ)存在所述高溫介質(zhì)罐，所述加熱后介質(zhì)從高溫介質(zhì)罐輸出到所述換熱器，所述換熱器產(chǎn)生水蒸氣以使所述蒸汽發(fā)電機(jī)組發(fā)電；
[0014]還包括，對(duì)低溫介質(zhì)罐輸出的所述加熱前介質(zhì)進(jìn)行加熱的第二加熱器或者對(duì)所述換熱器中的水或水蒸氣進(jìn)行加熱的第三加熱器。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二加熱器包括第一塔式太陽(yáng)能集熱裝置或槽式太陽(yáng)能集熱裝置。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第三加熱器包括第二塔式太陽(yáng)能集熱裝置或第二槽式太陽(yáng)能集熱裝置。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括供熱設(shè)備或制冷設(shè)備，所述供熱設(shè)備或制冷設(shè)備和所述換熱器連接。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述換熱器包括產(chǎn)生過(guò)熱水蒸汽的過(guò)熱蒸汽發(fā)生器、產(chǎn)生飽和水蒸汽的蒸汽發(fā)生器和對(duì)水進(jìn)行加熱的預(yù)熱器，從所述高溫介質(zhì)罐輸出的所述加熱后介質(zhì)依次加熱所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器和預(yù)熱器，所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器連接所述蒸汽發(fā)電機(jī)組，所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的過(guò)熱水蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第三加熱器對(duì)所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器進(jìn)行加熱以產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括與所述蒸汽發(fā)電機(jī)組、所述換熱器連接的水處理設(shè)備，所述水處理設(shè)備對(duì)經(jīng)過(guò)所述蒸汽發(fā)電機(jī)組后由所述水蒸氣液化而成的水進(jìn)行處理，所述處理包括除氧、除鹽水和冷卻處理中的至少一種，經(jīng)過(guò)處理的水再輸回所述換熱器。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括為加熱前介質(zhì)提供流動(dòng)動(dòng)力的第一介質(zhì)泵和為加熱后介質(zhì)提供流動(dòng)動(dòng)力的第二介質(zhì)泵。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，各設(shè)備之間還按需安設(shè)有溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器中的至少一種。
[0023]上述風(fēng)電、光伏、光熱和介質(zhì)儲(chǔ)熱聯(lián)合供能系統(tǒng)，可以將原本“棄風(fēng)”、“棄光”的能源通過(guò)介質(zhì)儲(chǔ)能暫時(shí)將能量以熱量的形式儲(chǔ)存起來(lái)。利用介質(zhì)儲(chǔ)存能量，電熱效率可達(dá)90%以上，能源利用率高，較好的節(jié)約了能源。在電網(wǎng)高峰時(shí)再釋放熱量進(jìn)行發(fā)電，起到電網(wǎng)調(diào)峰的作用，可以很好的避免能源的浪費(fèi)。利用介質(zhì)儲(chǔ)存能量，可以在風(fēng)電、光伏發(fā)電出現(xiàn)較大波動(dòng)的時(shí)候?qū)⒉环€(wěn)定的風(fēng)電、光伏電能變?yōu)榉€(wěn)定的熱能再進(jìn)行輸出，能夠有效的保證能源的穩(wěn)定供給，并且降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊。利用第二加熱器對(duì)低溫介質(zhì)罐輸出的加熱前介質(zhì)進(jìn)行加熱，或者利用第三加熱器對(duì)換熱器中的水進(jìn)行加熱，提高介質(zhì)的儲(chǔ)存能量或換熱器的加熱效率，從而提高發(fā)電量。
[0024]上述風(fēng)電、光伏、光熱和介質(zhì)儲(chǔ)熱聯(lián)合供能系統(tǒng)，風(fēng)電、光伏發(fā)電設(shè)備既可以將風(fēng)電、光伏發(fā)的電力全部用來(lái)加熱介質(zhì)儲(chǔ)能后再發(fā)電，也可以一邊發(fā)電一邊將剩余能量加熱介質(zhì)(加熱前介質(zhì))。在剩余能量不多而需求又很大的時(shí)候(例如夏季白天，用電較多而導(dǎo)致剩余能量不多甚至不足)，導(dǎo)致介質(zhì)發(fā)電的電量不足，此時(shí)還可以利用第二加熱器對(duì)低溫介質(zhì)罐輸出的低溫介質(zhì)進(jìn)行加熱，或者利用第三加熱器對(duì)換熱器中的水進(jìn)行加熱，提高介質(zhì)的儲(chǔ)存能量或換熱器的加熱效率，從而提高發(fā)電量。使蒸汽發(fā)電機(jī)組可以即時(shí)發(fā)電供應(yīng)或者在電網(wǎng)高峰時(shí)再釋放熱量進(jìn)行發(fā)電，使電網(wǎng)調(diào)峰作用進(jìn)一步完善。當(dāng)然，第二加熱器或第三加熱器在有太陽(yáng)光的白天就可以工作，不必等到剩余能量不多而需求又很大的時(shí)候才工作，這樣就可以為能量緊缺的地區(qū)儲(chǔ)存能量以便實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)供電。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為光伏發(fā)電的時(shí)間-電流圖；
[0026]圖2為煤電發(fā)電的時(shí)間-電流圖；
[0027]圖3為光熱發(fā)電的時(shí)間-電壓圖；
[0028]圖4為變壓器的磁化曲線圖；
[0029]圖5為晴天的狀況下的光伏發(fā)電功率圖；
[0030]圖6為多云天氣下的光伏發(fā)電功率圖；
[0031]圖7為陰雨天氣下光伏發(fā)電功率圖；
[0032]圖8為冬夏兩季發(fā)電量比較圖；
[0033]圖9為一天當(dāng)中電力需求的波動(dòng)曲線圖；
[0034]圖10為配備儲(chǔ)能和不帶儲(chǔ)能的光熱發(fā)電系統(tǒng)對(duì)比圖；
[0035]圖11為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同空氣密度下的功率曲線圖；
[0036]圖12為一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)電、光伏、光熱和熔鹽儲(chǔ)熱供能系統(tǒng)示意圖；
[0037]圖13為另一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)電、光伏、光熱和熔鹽儲(chǔ)熱供能系統(tǒng)示意圖；
[0038]圖14為再一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)電、光伏、光熱和熔鹽儲(chǔ)熱供能系統(tǒng)示意圖；
[0039]圖15為圖14實(shí)施例的風(fēng)電、光伏、光熱和熔鹽儲(chǔ)熱供能系統(tǒng)的變形。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0041]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本實(shí)用新型。