[發(fā)明專利]一種小溫差太陽能和海洋能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110205623.9
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102384048A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 王顯龍;廉永旺;姚遠;李華山;馬偉斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F03G6/00
• 分類號: F03G6/00;F03B13/14;F01K11/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智;莫瑤江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種太陽能和海洋能聯(lián)合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在海島、海岸以及海上作業(yè)，生產(chǎn)、生活以及國防建設等各方面都會有能源和電力需要，沒有條件采用電網(wǎng)輸送電力。而采用蓄電器則成本高昂，穩(wěn)定性和壽命有限，而如果采用輸送化石能源，則運輸成本高，風險大，意外多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)運輸成本高，風險大，意外多的問題，采用新能源獨立發(fā)電系統(tǒng)，可以有效解決上述問題的太陽能和海洋能聯(lián)合利用系統(tǒng)。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案：一種小溫差太陽能和海洋能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括有依次連接的波浪能發(fā)電裝置、太陽池、閃蒸器、低溫汽輪機、第一發(fā)電機、蓄熱鍋爐、高溫汽輪機、第二發(fā)電機；還包括與所述低溫汽輪機連接的第一冷凝器、與所述高溫汽輪機連接的第二冷凝器所述第一冷凝器與所述第二冷凝器具有同一冷凝水來源。

所述低溫汽輪機和高溫汽輪機分別采用水蒸氣發(fā)電。

所述蓄熱鍋爐內(nèi)部有電加熱裝置和換熱器。

太陽池吸收太陽能并形成溫度梯度，抽取表層溫海水并經(jīng)過換熱器吸收太陽池的熱量溫度升高，進入閃蒸器，閃蒸出的蒸汽進入汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電進行應用，從海底(或者海面)抽取冷海水通過冷凝器對汽輪機排出的乏汽進行降溫并收集淡水存儲，同時富余電力進入蓄熱鍋爐通過電加熱器轉(zhuǎn)化為高溫熱能，在用電高峰時期或者發(fā)電不利情況下，蓄熱鍋爐提供熱能加熱產(chǎn)生高溫蒸汽推動另一組汽輪機帶動發(fā)電機進行發(fā)電，從海底(或者海面)抽取海水通過另一個冷凝器對汽輪機排出的乏汽進行冷凝，同時可以進行海水蒸發(fā)制淡和乏汽冷凝水收集。在運行過程中，通過波浪能發(fā)電提供水泵功率消耗。此種方式可以減少蓄電池要求，同時因為蓄熱成本低，加大蓄能增強抵抗惡劣條件的能力。

所述的蓄熱鍋爐，內(nèi)部有電加熱裝置和換熱器，有蓄熱介質(zhì)；該蓄熱介質(zhì)為相變?nèi)廴邴}，蓄能容量大。

所述的波浪能發(fā)電裝置，供應冷凝用海水以及溫海水進入太陽池和閃蒸器所需的泵功，波浪能不能提供電力時從系統(tǒng)發(fā)電中輸出電力提供泵功；

所述的系統(tǒng)，其小溫差發(fā)電用汽輪機冷凝水進入蓄水池進行淡水儲存；

所述的系統(tǒng)，汽輪機乏汽采用深層海水冷凝后的淡水可以進入室內(nèi)換熱結(jié)構(gòu)進行制冷；

所述系統(tǒng)可以配備一高溫制淡裝置，在蓄熱達到最大值后將富余能量用于制淡進行儲存，增強應對惡劣天氣的儲備，并可以最大程度的應用系統(tǒng)設備，避免因連續(xù)的天氣適合產(chǎn)生電力過多引起的停機。

所述系統(tǒng)為間歇發(fā)電。在太陽能池吸收能量溫度升高到一定程度后，系統(tǒng)啟動發(fā)電，在太陽能池溫度降低到一定程度后，系統(tǒng)停止。其系統(tǒng)啟動、停止周期以天為單位。

所述的系統(tǒng)，冷凝用的海水可以使用用淺層海水(太陽池容量大，用電量小的地方)；也可以使用深層海水則產(chǎn)生更多電力，需要更多泵功和復雜施工。

本專利為新能源獨立發(fā)電領(lǐng)域。本系統(tǒng)解決海島、海上的電力需求，對比單獨海洋溫差能發(fā)電，本系統(tǒng)效率高，發(fā)電量大，蓄電轉(zhuǎn)蓄熱方式蓄能，成本降低，壽命長，平衡電力和使用峰值不同的問題。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：本發(fā)明涉及新能源利用領(lǐng)域，采用小溫差發(fā)電并將電能轉(zhuǎn)化為熱能儲存，在需要時重新采用大溫差發(fā)電方式進行利用。本專利產(chǎn)品主要應用于海島、海岸和海上作業(yè)。采用本專利產(chǎn)品，直接利用海洋上大量存在的溫差能進行發(fā)電，同時利用太陽池結(jié)構(gòu)增大發(fā)電使用的溫差，通過波浪能發(fā)電提供系統(tǒng)需要消耗的泵功和一部分用電消耗，提高系統(tǒng)運行效率，增大發(fā)電量，降低技術(shù)、工藝和施工難度，實現(xiàn)獨立發(fā)電、供電，減少甚至免除對化石能源的依賴，降低發(fā)電成本和風險；通過波浪能發(fā)電提供系統(tǒng)需要消耗的泵功和一部分用電消耗。考慮到蓄電器的造價高，壽命短等缺點，本系統(tǒng)通過添加蓄熱鍋爐將用電低谷時產(chǎn)生的富余電力轉(zhuǎn)換為高溫熱能儲存，在用電高峰時期將高溫熱能轉(zhuǎn)化為電能進行使用，減少了蓄電器的需求，成本降低，穩(wěn)定性增強，延長系統(tǒng)使用壽命，同時可以進行制淡、制冷、養(yǎng)殖等方面的綜合利用，在滿足生產(chǎn)、生活和海防需要的同時，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記說明：1-波浪能發(fā)電裝置；2-太陽池；3-閃蒸器；4-低溫汽輪機；5-第一發(fā)電機；6-蓄熱鍋爐；7-高溫汽輪機；8-第二發(fā)電機；9-第二冷凝器；10-第一冷凝器；11-蓄水池。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步詳細說明。

實施例：