一種風(fēng)光氣儲(chǔ)互補(bǔ)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)光氣儲(chǔ)互補(bǔ)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源緊缺、環(huán)境污染是制約當(dāng)今經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素，減少化石能源的消耗，提高可再生能源的利用率是目前研究的重點(diǎn)之一。其中，以太陽(yáng)能和風(fēng)能為代表的可再生能源分布式發(fā)電技術(shù)已日趨完善。但太陽(yáng)能具有顯著的稀薄性、間歇性和不穩(wěn)定性等特征，為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的穩(wěn)定性，需要大量的蓄熱裝置，能源利用率和經(jīng)濟(jì)效益低。風(fēng)能與太陽(yáng)能同作為自然界的可再生能源，同樣具有波動(dòng)性大、不連續(xù)的缺點(diǎn)，不利于大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)，既而導(dǎo)致風(fēng)電浪費(fèi)問(wèn)題加劇。為克服可再生能源的不穩(wěn)定和不連續(xù)的缺點(diǎn)，現(xiàn)已提出了風(fēng)電互補(bǔ)的發(fā)電系統(tǒng)，但實(shí)質(zhì)上是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)相互獨(dú)立的發(fā)電系統(tǒng)，能源利用率低。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)遵循能源梯級(jí)利用的原則，統(tǒng)一解決了熱電需求，是一種經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)境友好的用能方式。將可再生能源用于熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力負(fù)荷”削峰填谷”和可再生能源規(guī)模化利用，從而大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可再生能源的利用率，目前很多企業(yè)和學(xué)者已開(kāi)展了對(duì)可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)研究。
[0003]例如:申請(qǐng)?zhí)枮?01320422303.3、公開(kāi)號(hào)為CN203434177U的實(shí)用新型名稱(chēng)為“一種利用太陽(yáng)能和燃料化學(xué)能的新型分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”的實(shí)用新型專(zhuān)利，其公開(kāi)了一種太陽(yáng)能光伏電池和熱光伏電池相耦合的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，由水栗、冷卻水管、熱光伏電池、太陽(yáng)能光伏電池、煙氣換熱器、熱輻射器和熱源構(gòu)成。冷卻水管依次經(jīng)過(guò)熱光伏電池、太陽(yáng)能光伏電池、延伸至煙氣換熱器，與熱輻射器發(fā)出的高溫?zé)煔鈸Q熱，將冷卻水最終加熱成高溫?zé)崴Ｔ搶?shí)用新型引入熱光伏發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了太陽(yáng)能的利用率，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性較太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)有較大提升。但該實(shí)用新型沒(méi)有考慮太陽(yáng)能的間歇性和不穩(wěn)定性，沒(méi)有充分利用太陽(yáng)能熱發(fā)電的儲(chǔ)熱功能，系統(tǒng)穩(wěn)定性仍處于較低水平，太陽(yáng)能的利用率可進(jìn)一步提尚。
[0004]另外，如申請(qǐng)?zhí)枮?01220700247.0、公開(kāi)號(hào)為CN202991373U的實(shí)用新型名稱(chēng)為“太陽(yáng)能與風(fēng)能互補(bǔ)型熱、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”的實(shí)用新型專(zhuān)欄里，其公開(kāi)了一種將太陽(yáng)能和風(fēng)能、熱儲(chǔ)能有效結(jié)合的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，太陽(yáng)能主要用于加熱傳熱工質(zhì)，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電；風(fēng)能通過(guò)風(fēng)電機(jī)組、電加熱裝置轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存于蒸汽蓄熱罐中；蒸汽蓄熱罐的設(shè)置用于克服太陽(yáng)輻射變化對(duì)發(fā)電機(jī)組汽源造成的波動(dòng)，保證機(jī)組的穩(wěn)定發(fā)電，有效地利用風(fēng)電用于供熱，從而避免不穩(wěn)定風(fēng)電上網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)造成的嚴(yán)重沖擊，使得太陽(yáng)能和風(fēng)能兩種可再生能源得到有效、合理的互補(bǔ)利用。但該實(shí)用新型專(zhuān)利中風(fēng)力發(fā)電僅用于供熱，風(fēng)能利用率不高，系統(tǒng)的電力調(diào)峰能力差。
[0005]另外，如申請(qǐng)?zhí)枮?01320568468.1、公開(kāi)號(hào)為CN203454466U的實(shí)用新型名稱(chēng)為“一種可再生能源互補(bǔ)的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”的實(shí)用新型專(zhuān)利，其公開(kāi)了一種常溫發(fā)酵沼氣和太陽(yáng)能預(yù)熱的空氣混合燃燒物共同推動(dòng)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，由太陽(yáng)能加熱的沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)、沼氣壓縮和凈化系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)和余熱利用系統(tǒng)四部分組成。首先通過(guò)太陽(yáng)能加熱的沼氣生產(chǎn)裝置產(chǎn)生沼氣，經(jīng)壓縮裝置、凈化裝置產(chǎn)生高純度的甲烷氣體，與經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣一起進(jìn)入微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，向用戶(hù)提供電能，微型燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔饨?jīng)余熱利用系統(tǒng)用于供熱和制冷。該實(shí)用新型專(zhuān)利使沼氣得到綜合利用，成本低、環(huán)保性好，但對(duì)太陽(yáng)能的熱利用僅用于加熱空氣，太陽(yáng)能的利用率低，且系統(tǒng)的核心為太陽(yáng)能的利用，受自然因素影響大，系統(tǒng)穩(wěn)定性低。
[0006]綜上所述，目前應(yīng)用可再生能源的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)多為一至兩種能源的結(jié)合，沒(méi)有充分利用各類(lèi)能源及儲(chǔ)能技術(shù)的互補(bǔ)性，能源利用效率低，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和靈活性低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種風(fēng)光氣儲(chǔ)互補(bǔ)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，可以克服可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)因自然因素造成的不穩(wěn)定、不可靠問(wèn)題，進(jìn)一步提高了能源利用率，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并提高系統(tǒng)削峰填谷的能力、運(yùn)行的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種風(fēng)光氣儲(chǔ)互補(bǔ)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括風(fēng)能綜合利用子系統(tǒng)、太陽(yáng)能綜合利用子系統(tǒng)、天然氣綜合利用子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)子系統(tǒng)和綜合儲(chǔ)能子系統(tǒng)；
[0010]所述風(fēng)能綜合利用子系統(tǒng)、太陽(yáng)能綜合利用子系統(tǒng)、天然氣綜合利用子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)子系統(tǒng)均與綜合儲(chǔ)能子系統(tǒng)連接。
[0011]其中，所述綜合儲(chǔ)能子系統(tǒng)，包括蓄電池、蓄熱式電鍋爐、以及為熱用戶(hù)提供供熱的供熱管道；
[0012]所述蓄熱式電鍋爐包括電加熱裝置和蓄熱裝置;所述蓄熱式電鍋爐中的電加熱裝置加熱水工質(zhì)至蒸汽狀態(tài)，蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)閥一部分注入蓄熱裝置，一部分注入供熱管道;所述蓄熱裝置經(jīng)調(diào)節(jié)閥將部分蒸汽注入供熱管道;所述供熱管道與熱用戶(hù)相連，蒸汽經(jīng)供熱管道提供給熱用戶(hù)滿(mǎn)足其熱需求。
[0013]其中，所述風(fēng)能綜合利用子系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、輸電線(xiàn)路；
[0014]所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過(guò)輸電線(xiàn)路分別與蓄熱式電鍋爐的電加熱裝置、以及蓄電池的電極相連。
[0015]其中，所述有機(jī)朗肯循環(huán)子系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、第二發(fā)電機(jī)、回?zé)崞?、冷凝器、工質(zhì)栗、蒸汽流量分配器Π ;
[0016]所述蒸汽流量分配器Π與蓄熱式電鍋爐的蓄熱裝置和供暖管道相連;所述蒸發(fā)器中有機(jī)工質(zhì)吸熱變?yōu)檎羝麪顟B(tài)，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功帶動(dòng)第二發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后的蒸汽經(jīng)回?zé)崞麽尫挪糠譄崃亢蟮嚼淠髦欣淠亮黧w狀態(tài)，釋放的熱量加熱冷卻水至蒸汽，經(jīng)蒸汽流量分配器Π注入蓄熱式電鍋爐的蓄熱裝置和供熱管道，流體狀態(tài)的有機(jī)工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)栗注入回?zé)崞骷訜岷笞⑷胝舭l(fā)器，完成循環(huán)。
[0017]其中，所述天然氣綜合利用子系統(tǒng)，包括燃?xì)廨啓C(jī)、第一發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、蒸汽管道及蒸汽流量分配器I;
[0018]所述燃?xì)廨啓C(jī)中天然氣和空氣的混合氣體燃燒膨脹做功帶動(dòng)第一發(fā)電機(jī)發(fā)電，所述燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾⑷胗酂徨仩t加熱水工質(zhì)至蒸汽，蒸汽注入蒸汽管道;所述蒸汽管道有三個(gè)出口，由蒸汽流量分配器I控制各出口的蒸汽流量；
[0019]所述蒸汽管道的三個(gè)出口分別與有機(jī)朗肯循環(huán)子系統(tǒng)的蒸發(fā)器，以及綜合儲(chǔ)能子系統(tǒng)中的供熱管道、蓄熱式電鍋爐的蓄熱裝置相連。
[0020]其中，所述太陽(yáng)能綜合利用子系統(tǒng)，包括光伏組件、控制器、逆變器、太陽(yáng)能集熱器、液態(tài)水回收器和加壓栗；
[0021]所述光伏組件通過(guò)控制器分別與逆變器、以及蓄電池的電極相連，在需要向電負(fù)荷供電時(shí)，所述控制器接通逆變器，在需要向蓄電池充電時(shí)，所述控制器接通蓄電池的電極;所述太陽(yáng)能集熱器中未蒸發(fā)的水經(jīng)液態(tài)水回收器回收，再經(jīng)加壓栗又注入太陽(yáng)能集熱器;所述太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)液態(tài)水回收器后注入蒸汽管道。
[0022]其中，所述綜