[發明專利]工廠化農業多級太陽能與其他能源互補熱發電及多聯產系統

有效

• 申請號: 201210154455.X
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102865203B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 李建民
• 申請（專利權）人: 北京智慧劍科技發展有限責任公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F01K23/10;F03G4/00;F01K27/02;F01K17/06;F24S10/70;F24S10/50;F24S23/30;F24D11/00;F25B29/00
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• 代理人: 暫無信息

本發明目的是提供一種工廠化農業多級太陽能與其他能源互補熱發電系統，包括太陽能采集系統、發電機組，由太陽能采集系統和太陽能發電機組組成一組太陽能發電系統，至少包含二組太陽能發電系統以及至少一組非太陽能提供的能源系統，為太陽能發電系統提供補充能源，一組太陽能發電系統可以與另外一組太陽能發電系統進行串聯和/或并聯連接，一組發電系統的發電后的余熱被另一組發電系統利用，實現多級余熱利用的發電，二組太陽能發電系統可以由一組太陽能低溫發電系統與一組太陽能高溫發電系統構成，雙級的發電系統的余熱可以被另外一級利用，因而可以將不同采集溫度的太陽能系統進行梯級采集和利用。

技術領域

本發明涉及太陽能與其他能源互補發電，特別是與工廠化農業結合實現的循環經濟利用系統，即工廠化農業多級太陽能與其他能源進行互補的發電系統及熱電聯產系統，其余熱可以用于工廠化農業的供暖、制冷、干燥、熱水等應用。

背景技術

現有的太陽能發電主要有光伏和光熱兩種，光伏發電需要硅或其他特殊材料進行發電，光熱發電有槽式、塔式和蝶式。熱電主要是大規模的發電，而且主要是單級發電系統，這樣的發電系統，主要還是依據傳統的煤發電原理實現的發電，缺乏對動態的太陽能熱源的適應，除此之外，由于主要的太陽能發電的采集溫度單一，因而不需要也沒有多級發電系統，因而不能將中國領先的低溫熱水技術和產業應用于此領域，同時現有的太陽能熱發電缺乏小規模、家庭化、低成本化的熱發電系統，同時現有的太陽能真空集熱管主要應用于太陽能熱水器，由于采集溫度低，直接發電效率低，因而限制了其應用。

分布式能源系統是指將能源系統以小規模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶端，來雙向傳輸冷、熱、電能。由于可以提高能源利用率和供電安全性，實現按需供能以及為用戶提供更多選擇，分布式能源系統成為全球電力行業和能源產業的重要發展方向。分布式能源系統的能源利用率遠遠高于多數國家依靠大型主要電站將電力從發電廠向終端用戶單向傳輸的集中供電系統。發電廠最終只能將燃料能源燃燒產生的1/3熱能轉化成電能，而近50%的熱能流失，傳輸環節損耗近10%的熱能。而且，當前20%的發電裝機容量只用于滿足用電高峰期的需求。因此，這些發電機組運行時間僅占全部機組運行時間的5%，發電量僅占發電總量的1%。由于只依靠幾條主要線路傳輸電力，集中供電系統的供電線路擁堵問題日益凸顯。電力供應過剩迫使公用事業單位依靠污染性更高和效率更低的能源發電來滿足用電高峰期需求，而不是簡單地將剩余電力從需求量低的市場重新配送至需求量高的市場，從而造成能源利用率更為低下。然而，分布式熱電聯產機組都是采用傳統能源實現的熱電聯產，而且沒有蓄熱型的熱電聯產機組，這樣障礙了新能源及熱電聯產機組的應用。

太陽能分布式熱發電系統是針對太陽能采集面積大采用的發電方式，但是多級的分布式太陽能發電系統如何進行，需要進行研究。同時由于太陽能的波動特征以及不確定特征，因而不能實現連續穩定的發電，但是，發電后并網又需要穩定的電源，否則將對電網的穩定性和可靠性造成威脅，因而需要需要穩定的太陽能發電。

發明內容

本發明的目的是提供一種工廠化農業多級太陽能與其他能源互補熱發電系統，包括太陽能采集系統、發電機組，其特征是：由太陽能采集系統和太陽能發電機組組成一組太陽能發電系統，至少包含二組太陽能發電系統以及至少一組非太陽能提供的能源系統，為太陽能發電系統提供補充能源，一組太陽能發電系統可以與另外一組太陽能發電系統進行串聯和/或并聯連接，一組發電系統的發電后的余熱被另一組發電系統利用，實現多級余熱利用的發電，二組太陽能發電系統可以由一組太陽能低溫發電系統與一組太陽能高溫發電系統構成。利用太陽能系統的采集溫度特征，將60-300攝氏度的熱源實現的發電劃分為太陽能低溫發電，采用300-1200攝氏度的熱源進行發電為太陽能高溫發電，一組的發電系統的余熱可以被另外一組利用，因而可以將不同的采集溫度的太陽能系統進行梯級采集梯級利用，因而實現了多級的互補利用發電。由于增加了其他能源互補的設備，保證了可以在太陽能能源變化時，對其能源進行補充和調整，以便實現穩定發電以及在太陽能資源不足時實現持續發電，其他能源互補的設備，使得太陽能發電成為穩定、連續的發電，因而可以實現與傳統的電力輸送進行沒有障礙的進行并網。