專利名稱：風光儲能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于新型清潔能源儲存和應用領域。
背景技術：
該發(fā)明屬于清潔能源利用領域。目前間歇性清潔能源主要代表有風能和太陽能發(fā)電。風能和太陽能發(fā)電的主要技術瓶 頸在于他們都是非連續(xù)的能源，且隨著時間的變化發(fā)出的電能的相位、頻率和振幅的變化都比較大。正是因為這種原因使得風電或著太陽能發(fā)電的廣泛應用和上電網(wǎng)穩(wěn)定持續(xù)供電遇到了極大的障礙。目前也有相關儲能技術用于可再生清潔間歇性能?，F(xiàn)有的儲能技術都存在成本高、儲能密度低、使用壽命短、工程應用難度大、能量輸出不平穩(wěn)等缺點。同樣還存在一些很難突破的技術瓶頸。如應用在太陽能光熱發(fā)電的儲熱技術。該技術最大的問題就是儲熱相變材料的儲熱時間短、儲熱材料的相變儲熱循環(huán)次數(shù)低，很難達到工程應用的水平。相變儲熱材料的有效儲熱時間突破不了十個小時，很難保證光熱發(fā)電的持續(xù)供電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的工作過程如下。I.風能的儲存
A(風力發(fā)電系統(tǒng))利用風能發(fā)電并為B(高壓氨氣發(fā)生裝置)提供能量，通電的B(高壓氨氣發(fā)生裝置)產(chǎn)生大量的高壓氨氣，將高壓氨氣儲存在C(液氨雙儲能系統(tǒng))中以實現(xiàn)電能的儲存。2.對外做功
C(液氨雙儲能系統(tǒng))放出氨氣，該氨氣可以通過D(熱量補償系統(tǒng))得到額外熱源，以提高氨氣的做功能力。高壓氨氣推動E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))做功或者發(fā)電，做功后的尾氣可以通過F(氨氣回收裝置)回收并循環(huán)使用。3.各工作部分說明。B (高壓氨氣發(fā)生裝置)有多種設計方案。方案一通過電熱手段加熱濃氨水產(chǎn)生大量高壓氨氣。方案二 通過電微波加熱濃氨水產(chǎn)生大量高壓氨氣。方案三利用電能驅(qū)動空壓設備壓縮低壓氨氣產(chǎn)生高壓氨氣。C(液氨雙儲能系統(tǒng))已申報國家發(fā)明專利。D(熱量補償系統(tǒng))可以作為C(液氨雙儲能系統(tǒng))的額外熱源使用，用于提高做功氨氣的壓強、增大E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))的工作功率和提高整套系統(tǒng)的工作效率。自然界常溫物質(zhì)的固有熱量和風能、太陽能、地熱能、燃燒燃料或垃圾產(chǎn)生的熱能、工業(yè)廢熱等熱源相互結(jié)合為D (熱量補償系統(tǒng))提供熱量。A(風力發(fā)電系統(tǒng))和D(熱量補償系統(tǒng))可以相互結(jié)合建立風光混合發(fā)電廠，在風力發(fā)電機陣列的間隙放置槽式、碟式或塔式太陽能聚焦系統(tǒng)作為D (熱量補償系統(tǒng))的熱源。風力發(fā)電機可以很大程度上降低風速來保護抗風性能較差的槽式或者碟式太陽能聚焦器。F(氨氣回收裝置)用于吸收E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))的做功后尾氣，E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))也可以根據(jù)B(高壓氨氣發(fā)生裝置)的不同設計方案改變吸收方式。方案一利用C(液氨雙儲能系統(tǒng))工作過程中產(chǎn)生的低溫水吸收氨氣，以提高透平做功器的轉(zhuǎn)化效率和實現(xiàn)氨氣的循環(huán)利用。方案二 利用空壓設備抽取并壓縮氨氣產(chǎn)生高壓氨氣儲存在C (液氨雙儲能系統(tǒng))中，以實現(xiàn)提高透平做功器的轉(zhuǎn)化效率和氨氣的循環(huán)利用。本系統(tǒng)中E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))中用到的透平器可以選用活塞式透平器(斯特林發(fā)動機)、刮板式透平器(氨水刮板式斯特林發(fā)動機)、主軸豎直懸浮放置的渦輪透平器(新型立式主轉(zhuǎn)軸懸浮透平)和主轉(zhuǎn)軸水平放置的渦輪透平器等各種透平器。 本系統(tǒng)中E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))中的透平可以直接連接發(fā)電機組發(fā)電也可以連接外部動力軸承直接輸出機械能做功。
權利要求
1.本發(fā)明特征在于由A(風力發(fā)電系統(tǒng))、B(高壓氨氣發(fā)生裝置)、C(液氨雙儲能系統(tǒng))、D(熱量補償系統(tǒng))、E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))、F(氨氣回收裝置)六部分組成。
2.根據(jù)權利要求I本發(fā)明特征在于A(風力發(fā)電系統(tǒng))為B(高壓氨氣發(fā)生裝置)提供不穩(wěn)定的電能。
3.根據(jù)權利要求I和權利要求2本發(fā)明特征在于B(高壓氨氣發(fā)生裝置)由不穩(wěn)定的電能驅(qū)動，通過電熱或微波加熱設備加熱濃氨水使氨水分解并產(chǎn)生高壓氨氣。
4.根據(jù)權力要求I和權利要求2本發(fā)明特征在于B(高壓氨氣發(fā)生裝置)可以是主要以氣體壓縮設備為主要組成部分并利用A(風力發(fā)電系統(tǒng))發(fā)出的電能壓縮在E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))做功后的尾氣產(chǎn)生高壓氨氣。
5.根據(jù)權利要求I本發(fā)明特征在于D(熱量補償系統(tǒng))可以作為C(液氨雙儲能系統(tǒng))的額外熱源使用，用于提高做功氨氣的壓強、增大的工作功率和提高整套系統(tǒng)的工作效率，D (熱量補償系統(tǒng))可以是自然界常溫物質(zhì)的固有熱量、風能、太陽能、地熱能、燃燒燃料或垃圾產(chǎn)生的熱能、工業(yè)廢熱等。
6.根據(jù)權利要求I和權力要求5本發(fā)明的特征在于A(風力發(fā)電系統(tǒng))和D(熱量補償系統(tǒng))相互結(jié)合建立風光混合發(fā)電廠，在風力發(fā)電機陣列的間隙放置槽式、碟式或塔式太陽能聚焦系統(tǒng)作為D(熱量補償系統(tǒng))的熱源。
7.根據(jù)權利要求I本發(fā)明特征在于E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))中用到的透平器可以選用活塞式透平器(斯特林發(fā)動機)、刮板式透平器(氨水刮板式斯特林發(fā)動機)、主軸豎直懸浮放置的渦輪透平器(新型立式主轉(zhuǎn)軸懸浮透平)和主轉(zhuǎn)軸水平放置的渦輪透平器等各種透平器。
8.根據(jù)權利要求I和權利要求3本發(fā)明特征在于F(氨氣回收裝置)利用C (液氨雙儲能系統(tǒng))工作過程中產(chǎn)生的低溫水吸收氨氣并產(chǎn)生氨水，將生成的氨水再回收到以便循環(huán)使用。
9.根據(jù)權利要求I和權利要求4本發(fā)明特征在于F(氨氣回收裝置)回收在E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))中做功后的低壓氨氣并利用B (高壓氨氣發(fā)生裝置)壓縮低壓氨氣產(chǎn)生高壓氨氣。
10.根據(jù)權利要求I和權利要求7本發(fā)明的特征在于E(發(fā)電、做功透平系統(tǒng))中的透平可以直接連接發(fā)電機組發(fā)電也可以連接外部動力軸承直接輸出機械能做功。
全文摘要
本發(fā)明公開一種風光儲能發(fā)電系統(tǒng)，利用風電場發(fā)出的不穩(wěn)定的低品質(zhì)電能產(chǎn)生高壓氨氣，并通過液氨雙儲能系統(tǒng)儲存能量。根據(jù)需要通過液氨雙儲能系統(tǒng)釋放氨氣做功或發(fā)電輸出高品質(zhì)的穩(wěn)定能源。并通過加入D(熱量補償系統(tǒng))利用廉價能源提高該系統(tǒng)的輸出功率，向外提供更多的高品質(zhì)能源。同時經(jīng)過合理設計利用F(氨氣回收裝置)實現(xiàn)了儲能、做功或發(fā)電過程的工質(zhì)內(nèi)封閉循環(huán)。
文檔編號F01D15/10GK102852731SQ20121007991
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月25日 優(yōu)先權日2012年3月25日
發(fā)明者王澤昕, 張?zhí)旖? 王龍, 姚宏斌, 唐麗花, 王秉仁, 聶楠 申請人:王澤昕, 姚宏斌