[實用新型]一種風光氣儲互補的熱電聯產系統

有效

• 申請號: 201521119122.9
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205356219U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 徐業琰;彭思成;楊錚;廖清芬
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02S10/12
• 分類號: H02S10/12;H02S10/20;F22B1/28;F24J2/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

技術領域

本實用新型涉及新能源熱電聯產系統技術領域，尤其涉及一種風光氣儲互補的熱電聯產系統。

背景技術

能源緊缺、環境污染是制約當今經濟和社會發展的重要因素，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之一。其中，以太陽能和風能為代表的可再生能源分布式發電技術已日趨完善。但太陽能具有顯著的稀薄性、間歇性和不穩定性等特征，為實現太陽能發電的穩定性，需要大量的蓄熱裝置，能源利用率和經濟效益低。風能與太陽能同作為自然界的可再生能源，同樣具有波動性大、不連續的缺點，不利于大規模的風電并網，既而導致風電浪費問題加劇。為克服可再生能源的不穩定和不連續的缺點，現已提出了風電互補的發電系統，但實質上是風力發電系統和太陽能發電系統相互獨立的發電系統，能源利用率低。熱電聯產系統遵循能源梯級利用的原則，統一解決了熱電需求，是一種經濟節能、環境友好的用能方式。將可再生能源用于熱電聯產系統中，可實現對電力負荷”削峰填谷”和可再生能源規模化利用，從而大大提高系統的穩定性和可再生能源的利用率，目前很多企業和學者已開展了對可再生能源熱電聯產系統的技術研究。

例如：申請號為201320422303.3、公開號為CN203434177U的實用新型名稱為“一種利用太陽能和燃料化學能的新型分布式熱電聯產系統”的實用新型專利，其公開了一種太陽能光伏電池和熱光伏電池相耦合的熱電聯產系統，由水泵、冷卻水管、熱光伏電池、太陽能光伏電池、煙氣換熱器、熱輻射器和熱源構成。冷卻水管依次經過熱光伏電池、太陽能光伏電池、延伸至煙氣換熱器，與熱輻射器發出的高溫煙氣換熱，將冷卻水最終加熱成高溫熱水。該實用新型引入熱光伏發電系統，進一步提高了太陽能的利用率，使系統的穩定性較太陽能光伏發電系統有較大提升。但該實用新型沒有考慮太陽能的間歇性和不穩定性，沒有充分利用太陽能熱發電的儲熱功能，系統穩定性仍處于較低水平，太陽能的利用率可進一步提高。

另外，如申請號為201220700247.0、公開號為CN202991373U的實用新型名稱為“太陽能與風能互補型熱、電聯產系統”的實用新型專欄里，其公開了一種將太陽能和風能、熱儲能有效結合的熱電聯產系統，太陽能主要用于加熱傳熱工質，產生高溫高壓蒸汽驅動汽輪機組發電；風能通過風電機組、電加熱裝置轉化為熱能儲存于蒸汽蓄熱罐中；蒸汽蓄熱罐的設置用于克服太陽輻射變化對發電機組汽源造成的波動,保證機組的穩定發電,有效地利用風電用于供熱,從而避免不穩定風電上網對電網造成的嚴重沖擊,使得太陽能和風能兩種可再生能源得到有效、合理的互補利用。但該實用新型專利中風力發電僅用于供熱，風能利用率不高，系統的電力調峰能力差。

另外，如申請號為201320568468.1、公開號為CN203454466U的實用新型名稱為“一種可再生能源互補的冷熱電聯產系統”的實用新型專利，其公開了一種常溫發酵沼氣和太陽能預熱的空氣混合燃燒物共同推動微型燃氣輪機發電的冷熱電聯產系統，由太陽能加熱的沼氣生產系統、沼氣壓縮和凈化系統、微型燃氣輪機發電系統和余熱利用系統四部分組成。首先通過太陽能加熱的沼氣生產裝置產生沼氣，經壓縮裝置、凈化裝置產生高純度的甲烷氣體，與經過預熱的空氣一起進入微型燃氣輪機發電，向用戶提供電能，微型燃氣輪機排出的高溫煙氣經余熱利用系統用于供熱和制冷。該實用新型專利使沼氣得到綜合利用，成本低、環保性好，但對太陽能的熱利用僅用于加熱空氣，太陽能的利用率低，且系統的核心為太陽能的利用，受自然因素影響大，系統穩定性低。

綜上所述，目前應用可再生能源的熱電聯產系統多為一至兩種能源的結合，沒有充分利用各類能源及儲能技術的互補性，能源利用效率低，系統穩定性、可靠性和靈活性低。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種風光氣儲互補的熱電聯產系統，可以克服可再生能源熱電聯產系統因自然因素造成的不穩定、不可靠問題，進一步提高了能源利用率，提高了系統的穩定性和可靠性，并提高系統削峰填谷的能力、運行的靈活性和經濟性。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種風光氣儲互補的熱電聯產系統，包括風能綜合利用子系統、太陽能綜合利用子系統、天然氣綜合利用子系統、有機朗肯循環子系統和綜合儲能子系統；

所述風能綜合利用子系統、太陽能綜合利用子系統、天然氣綜合利用子系統、有機朗肯循環子系統均與綜合儲能子系統連接。

其中，所述綜合儲能子系統，包括蓄電池、蓄熱式電鍋爐、以及為熱用戶提供供熱的供熱管道；