[實用新型]一種真空儲能的水電聯產系統

有效

• 申請號: 201320217384.3
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN203229396U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 楊科;趙敬恩;徐建中;白井艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: C02F1/06
• 分類號: C02F1/06;C02F1/14;F03D9/00;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于可再生能源的綜合利用領域，具體是涉及一種綜合利用風能和太陽能實現水電聯產的獨立系統，尤其對于難以輸電的島嶼及沿海偏遠地區具有重大意義，該系統克服了島嶼難以集中供能的問題，滿足島嶼上及偏遠沿海地區的基本生活需求。

背景技術

隨著人類以及社會的發展，人類腳步已經踏遍地球上每一個角落，進入21世紀以來，經濟持續的發展和生活水平不斷的提高，尤其對于一些偏遠地區以及島嶼人們的生活水平嚴重滯后，主要原因是由于與大陸的距離，很難依靠大陸得到生活中所需水、電等的生活不可缺少的資源。同時，島嶼的供能問題也一直影響著國防邊疆島嶼上駐守的戰士們的生活質量。因此，只有利用各地區的新能源才能從根本上解決以上問題，而對于島嶼來說，一般擁有豐富的風能資源以及太陽能資源。

受全球能源危機和環境惡化的影響,以風能為代表的新能源開發利用受到大多數國家的重視,并紛紛制訂了相關的激勵政策和措施。受此影響,全球風能開發利用得到迅猛發展。目前，全球的風力發電增長速度驚人，據BTM統計數據顯示2010年全球風電累計裝機容量達到199.5GW。我國繼續保持風電設備生產和風電場開發快速發展的強勁勢頭。據中國可再生能源學會風能專業委員會（CWEA）的統計，2010年我國除臺灣省外其他地區共新增風電裝機12904臺，裝機容量達18.93GW，自2009年后繼續保持全球新增裝機容量第一的排名。

然而風能資源存在不穩定性的特點：風速時常變化，能量供應不穩定,具有間歇性,波動性，同時風能發電也存在并網問題，在一定程度上限制了風力發電的發展，因此，需要將不穩定的風能與儲能系統聯合起來才能有效的利用風資源。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。太陽能資源豐富，既可免費使用，又無需生產、運輸，而且對環境沒有任何污染。根據全國700個氣象臺站長期觀測積累的數據資料，在我國太陽能資源比較豐富的地區，lm²面積上一年內可接受的太陽輻射總能量達6.7×10⁶～8.4×10⁶kJ；最少的地區lm²面積上一年內也能接受到達3.3×10⁶～4.2×10⁶kJ的熱量，仍近似于法國巴黎或者俄羅斯莫斯科的太陽輻射年總量。總得來說，我國豐富的太陽能資源及其利用條件較為優越。

從長遠角度來看，發展海水淡化，不論從經濟上，還是從環境上都更加可行。海水淡化水源穩定、清潔，產水成本逐漸降低，已經受到越來越多國家，尤其是干旱缺水國家的重視。事實上，世界范圍的普遍缺水已經使海水淡化技術從中東的沙漠地區擴展到全球的主要沿海城市,并形成了海水淡化水的生產銷售和海水淡化設備制造兩大產業。因此，海水淡化作為開發新水源的一種技術已經確定無疑地成了全世界的必然趨勢。然而，海水淡化耗能多，大力發展便宜的可再生能源并用于海水淡化將是解決海水淡化高成本的重要途徑。

海水淡化方法按照分離過程分類,可分為熱過程和膜過程兩類。熱過程是利用熱能使海水蒸發，再通過水蒸汽的冷凝得到淡水。熱過程有多級閃蒸((Multi?Stage?Flash，MSF)、多效蒸餾(Multi?Effect?Distillation，ME)、蒸汽壓縮(vapor?Compression，VC)等；膜過程則是利用分離膜對水和鹽的選擇透過性，將鹽分截留或移走，得到淡水的方法。膜過程有反滲透法(Reverse?Osmosis,RO)、和電滲析(Electro?DialysisED)等。目前比較常用的海水淡化方法主要有多級閃蒸（Multi-Stage?Flash，MSF）、低溫多效蒸餾（Multiple?Effect?Distillation,MED）和反滲透法（Reverse?Osmosis，RO）等3種，其中多級閃蒸具有可靠性高，防垢性能好。易于大型化等優點，適合風能的大規模利用。

本實用新型針對此問題，綜合利用島嶼上豐富的風能和太陽能，實現水電聯產。

發明內容

為克服現有技術的缺點和不足，本實用新型提供了一種綜合利用風能和太陽能的水電聯產系統，直接利用島嶼上及偏遠沿海地區豐富風能和太陽能實現水電聯產，在陸地隔離的情況下，完全實現了自滿足，同時系統不需要燃燒化石燃料，不產生溫室氣體及硫化物氮化物等污染氣體。

本實用新型為解決其技術問題所采取的技術方案是：

一種真空儲能的水電聯產系統，包括風力機裝置、真空抽氣單元、真空室、海水淡化單元、空氣膨脹做功單元，其特征在于：