[發(fā)明專利]一種基于冷-熱-電聯(lián)產(chǎn)的光伏電站出力快速調(diào)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710080308.5
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106786802B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝潔宇;胡煜;王磊;王海華;張曼;韓學(xué)棟;潘磊;謝偉;張震;陸冉;袁龍威;楊非;李奔;單新銳;陳昕;陳琦;齊文瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;G05F1/66;H02S40/42
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 耿英;董建林

本發(fā)明公開了一種基于冷?熱?電聯(lián)產(chǎn)的光伏電站出力快速調(diào)控系統(tǒng)，在光伏電站設(shè)置熱水庫和冷水庫，冷水庫內(nèi)安裝制冷裝置，光伏組件背板上裝設(shè)與熱水庫和冷水庫貫通的散熱管道，冷水庫的出水接入散熱管道的入水口，散熱管道的出水接入熱水庫。本調(diào)控系統(tǒng)平抑了光伏電站出力和負(fù)荷需求的天然供求差異，避免了在供大于求時電力遠(yuǎn)距離外送或棄光所造成的網(wǎng)損增加、資源浪費(fèi)，并在供小于求時提供了一種快速調(diào)節(jié)發(fā)電能力的手段，一定程度上避免了光資源的浪費(fèi)，同時滿足了電站及周邊設(shè)施的部分熱水需求，提高能源綜合利用效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于冷-熱-電聯(lián)產(chǎn)的光伏電站出力快速調(diào)控系統(tǒng)，屬于新能源發(fā)電控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，太陽能開發(fā)利用規(guī)?？焖贁U(kuò)大，技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級加快，成本顯著降低，已成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域。截至2015年底，全球太陽能發(fā)電裝機(jī)累計(jì)達(dá)到2.3億千瓦，當(dāng)年新增裝機(jī)超過5300萬千瓦，占全球新增發(fā)電裝機(jī)的20％。2006至2015年光伏發(fā)電平均年增長率超過40％，成為全球增長速度最快的能源品種。我國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)從2010年的86萬千瓦增長到2015年的4318萬千瓦，2015年新增裝機(jī)1513萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)和年度新增裝機(jī)均居全球首位。光伏發(fā)電應(yīng)用逐漸形成東中西部共同發(fā)展、集中式和分布式并舉的格局。光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、生態(tài)治理等各種產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式不斷創(chuàng)新，已進(jìn)入多元化、規(guī)模化發(fā)展的新階段。

“十三五”將是太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期，基本任務(wù)是產(chǎn)業(yè)升級、降低成本、擴(kuò)大應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不依賴國家補(bǔ)貼的市場化自我持續(xù)發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費(fèi)比重15％和20％目標(biāo)的重要力量。

然而在光伏電站的運(yùn)行和控制過程中，遇到了一些困難和挑戰(zhàn)。光伏電站出力完全取決于輻照情況。輻照曲線是一個很明顯的“單峰”形態(tài)，即從早上開始輻照量逐漸升高，到中午時達(dá)到最大值，繼而逐漸減少，直至太陽落山。因此光伏電站的出力曲線也基本呈“單峰”形態(tài)。而負(fù)荷曲線則會根據(jù)當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷結(jié)構(gòu)有豐富的“峰-谷-平”變化，通常在早上7點(diǎn)至9點(diǎn)以及晚上6點(diǎn)至8點(diǎn)存在用電高峰，而中午時段一般用電需求較少，這就造成光伏電站的出力曲線和負(fù)荷曲線有較大的差異：在光伏電站出力較少的早上和傍晚負(fù)荷需求較高，而在光伏電站出力最多的中午時段負(fù)荷需求較少。傳統(tǒng)的控制手段對于區(qū)域內(nèi)電力供大于求時段需要利用遠(yuǎn)距離輸電將富余的電力外送或者直接進(jìn)行棄光處理，造成網(wǎng)損增加、資源浪費(fèi)；而對于供小于求的時段，則缺乏有效的方法快速提高光伏電站的出力，以縮小電力供應(yīng)缺口，只能通過諸如火電、水電等常規(guī)可控電源進(jìn)行負(fù)荷調(diào)峰，如果這些電源與負(fù)荷地理位置相距較遠(yuǎn)，則需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離電能輸送，同樣造成網(wǎng)損增加。因此，傳統(tǒng)的控制策略無法達(dá)到綜合優(yōu)化利用太陽能資源的目的，且不滿足國家能源局最新給出的分布式能源就近消納的方針。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于冷-熱-電聯(lián)產(chǎn)的光伏電站出力快速調(diào)控系統(tǒng)，利用光伏電池的溫度特性快速調(diào)節(jié)光伏電站的出力，能夠平抑光伏電站出力和負(fù)荷需求的供求差異，避免了在供大于求時電力遠(yuǎn)距離外送或棄光所造成的網(wǎng)損增加、資源浪費(fèi)，提高能源綜合利用效果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于冷-熱-電聯(lián)產(chǎn)的光伏電站出力快速調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：在光伏電站設(shè)置熱水庫和冷水庫，冷水庫內(nèi)安裝制冷裝置，光伏組件背板上裝設(shè)與熱水庫和冷水庫貫通的散熱管道，冷水庫的出水接入散熱管道的入水口，散熱管道的出水接入熱水庫。

當(dāng)供電區(qū)域內(nèi)電能供大于求時，利用多余的電能通過裝設(shè)于冷水庫內(nèi)制冷裝置對冷水庫內(nèi)的水進(jìn)行制冷。

當(dāng)供電區(qū)域內(nèi)電能供小于求時，將冷水庫內(nèi)冷水通過管道注入光伏組件背板上的散熱管道，在散熱管道循環(huán)后流出的水接入熱水庫。

當(dāng)供電區(qū)域內(nèi)有尖峰型負(fù)荷投入時，將冷水庫內(nèi)冷水通過管道注入光伏組件背板上的散熱管道，在散熱管道循環(huán)后流出的水接入熱水庫。