風電、光伏、光熱和介質(zhì)儲熱聯(lián)合供能系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電領域，特別是涉及一種風電、光伏、光熱和介質(zhì)儲熱聯(lián)合供能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國以風電和光伏發(fā)電為主的新能源近年來取得了巨大發(fā)展，截至2014年底，我國風電裝機容量已經(jīng)達到9174.46萬千瓦，光電裝機也已經(jīng)達到1479萬千瓦，均居世界第一位。但由于在新能源建設過程中主要關(guān)注資源而忽視市場，造成規(guī)模過剩，導致發(fā)電難以送出，出現(xiàn)“棄風”、“棄光”現(xiàn)象。
[0003]2014年上半年全國風電新增并網(wǎng)容量584萬千瓦，同比增長約21% ;累計并網(wǎng)容量8299萬千瓦，在建容量6671萬千瓦，并網(wǎng)容量占核準容量的55%。全國風電場等效利用小時數(shù)為976小時，同比減少約83小時。值得關(guān)注的是，2014年上半年全國由于限電因素而產(chǎn)生的“棄風”限電損失電量91億千瓦時，全國“棄風”率約為10.5%，同比上升約0.5個百分點，給國家造成巨大的能源浪費和經(jīng)濟損失。而2013年上半年科技部針對光伏發(fā)電行業(yè)開展的調(diào)研結(jié)果顯示，2012年國內(nèi)光伏發(fā)電站被“棄光”限電的比例已達到40%，即使一些并網(wǎng)條件好的電站開工率也尚且不足80%?！皸夛L”、“棄光”現(xiàn)象給國家造成巨大的能源浪費和經(jīng)濟損失。
[0004]而且，由于風電、光伏發(fā)電的波動性，有時候容易造成風電、光伏發(fā)電發(fā)出的電力不是很穩(wěn)定，直接并網(wǎng)后對電網(wǎng)的沖擊很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種既能有效利用“棄風” “棄光”能源，也能降低并網(wǎng)后對電網(wǎng)沖擊的風電、光伏、光熱和介質(zhì)儲熱聯(lián)合供能系統(tǒng)。
[0006]一種風電、光伏、光熱和介質(zhì)儲熱聯(lián)合供能系統(tǒng)，包括設備:
[0007]儲存加熱前介質(zhì)的低溫介質(zhì)罐；
[0008]儲存加熱后介質(zhì)的高溫介質(zhì)罐；
[0009]用于風電、光伏發(fā)電的光伏發(fā)電設備；
[0010]利用風電、光伏發(fā)電設備所發(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)動蒸汽輪機發(fā)電的蒸汽發(fā)電機組；
[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)電機組發(fā)電；
[0014]還包括，對低溫介質(zhì)罐輸出的所述加熱前介質(zhì)進行加熱的第二加熱器或者對所述換熱器中的水或水蒸氣進行加熱的第三加熱器。
[0015]在其中一個實施例中，所述第二加熱器包括第一塔式太陽能集熱裝置或槽式太陽能集熱裝置。
[0016]在其中一個實施例中，所述第三加熱器包括第二塔式太陽能集熱裝置或第二槽式太陽能集熱裝置。
[0017]在其中一個實施例中，還包括供熱設備或制冷設備，所述供熱設備或制冷設備和所述換熱器連接。
[0018]在其中一個實施例中，所述換熱器包括產(chǎn)生過熱水蒸汽的過熱蒸汽發(fā)生器、產(chǎn)生飽和水蒸汽的蒸汽發(fā)生器和對水進行加熱的預熱器，從所述高溫介質(zhì)罐輸出的所述加熱后介質(zhì)依次加熱所述過熱蒸汽發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器和預熱器，所述過熱蒸汽發(fā)生器連接所述蒸汽發(fā)電機組，所述過熱蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的過熱水蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電。
[0019]在其中一個實施例中，所述第三加熱器對所述過熱蒸汽發(fā)生器進行加熱以產(chǎn)生過熱蒸汽推動汽輪機發(fā)電。
[0020]在其中一個實施例中，還包括與所述蒸汽發(fā)電機組、所述換熱器連接的水處理設備，所述水處理設備對經(jīng)過所述蒸汽發(fā)電機組后由所述水蒸氣液化而成的水進行處理，所述處理包括除氧、除鹽水和冷卻處理中的至少一種，經(jīng)過處理的水再輸回所述換熱器。
[0021]在其中一個實施例中，還包括為加熱前介質(zhì)提供流動動力的第一介質(zhì)泵和為加熱后介質(zhì)提供流動動力的第二介質(zhì)泵。
[0022]在其中一個實施例中，各設備之間還按需安設有溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器中的至少一種。
[0023]上述風電、光伏、光熱和介質(zhì)儲熱聯(lián)合供能系統(tǒng)，可以將原本“棄風”、“棄光”的能源通過介質(zhì)儲能暫時將能量以熱量的形式儲存起來。利用介質(zhì)儲存能量，電熱效率可達90%以上，能源利用率高，較好的節(jié)約了能源。在電網(wǎng)高峰時再釋放熱量進行發(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。利用介質(zhì)儲存能量，可以在風電、光伏發(fā)電出現(xiàn)較大波動的時候?qū)⒉环€(wěn)定的風電、光伏電能變?yōu)榉€(wěn)定的熱能再進行輸出，能夠有效的保證能源的穩(wěn)定供給，并且降低對電網(wǎng)的沖擊。利用第二加熱器對低溫介質(zhì)罐輸出的加熱前介質(zhì)進行加熱，或者利用第三加熱器對換熱器中的水進行加熱，提高介質(zhì)的儲存能量或換熱器的加熱效率，從而提高發(fā)電量。
[0024]上述風電、光伏、光熱和介質(zhì)儲熱聯(lián)合供能系統(tǒng)，風電、光伏發(fā)電設備既可以將風電、光伏發(fā)的電力全部用來加熱介質(zhì)儲能后再發(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候(例如夏季白天，用電較多而導致剩余能量不多甚至不足)，導致介質(zhì)發(fā)電的電量不足，此時還可以利用第二加熱器對低溫介質(zhì)罐輸出的低溫介質(zhì)進行加熱，或者利用第三加熱器對換熱器中的水進行加熱，提高介質(zhì)的儲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)電機組可以即時發(fā)電供應或者在電網(wǎng)高峰時再釋放熱量進行發(fā)電，使電網(wǎng)調(diào)峰作用進一步完善。當然，第二加熱器或第三加熱器在有太陽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候才工作，這樣就可以為能量緊缺的地區(qū)儲存能量以便實現(xiàn)實時供電。
【附圖說明】
[0025]圖1為光伏發(fā)電的時間-電流圖；
[0026]圖2為煤電發(fā)電的時間-電流圖；
[0027]圖3為光熱發(fā)電的時間-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為一天當中電力需求的波動曲線圖；
[0034]圖10為配備儲能和不帶儲能的光熱發(fā)電系統(tǒng)對比圖；
[0035]圖11為風力發(fā)電機組在不同空氣密度下的功率曲線圖；
[0036]圖12為一個實施例的風電、光伏、光熱和熔鹽儲熱供能系統(tǒng)示意圖；
[0037]圖13為另一個實施例的風電、光伏、光熱和熔鹽儲熱供能系統(tǒng)示意圖；
[0038]圖14為再一個實施例的風電、光伏、光熱和熔鹽儲熱供能系統(tǒng)示意圖；
[0039]圖15為圖14實施例的風電、光伏、光熱和熔鹽儲熱供能系統(tǒng)的變形。
【具體實施方式】
[0040]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(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)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0042]光伏是直流電，不能直接