[發(fā)明專利]大型燃煤發(fā)電系統(tǒng)與新能源發(fā)電系統(tǒng)集成互補方法與系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710582285.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107231000A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建民
• 申請（專利權(quán)）人: 國電科學技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務(wù)所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮,裴詠萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃煤發(fā)電與新能源發(fā)電多能互補的方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在環(huán)保要求日益嚴格，能源獲取越來越復雜的形勢下，開發(fā)利用新能源對解決當今世界環(huán)境污染與資源短缺問題，實現(xiàn)節(jié)能減排，緩解能源危機具有非常重要的意義。近年來，我國新能源產(chǎn)業(yè)進入了快速發(fā)展時期，政府重點支持了新能源發(fā)電，大力推進風電規(guī)模化發(fā)展，積極支持太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，從2010年到2016年全國可再生能源發(fā)電裝機容量從2.54億千瓦增加到5.7億千瓦，占全部電力裝機總量的34.6％。截至2016年末，我國水能、風能和太陽能發(fā)電機組的總裝機容量分別達到3.2億千瓦、1.3億千瓦和0.43億千瓦，均居世界第一，生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)平穩(wěn)發(fā)展，垃圾發(fā)電裝機容量穩(wěn)步提升。

但是，必須看到，風能、太陽能、生物質(zhì)等新能源發(fā)電雖具有清潔、無限量、可再生等優(yōu)點，但也具有受環(huán)境影響大、容量小、獨立向負荷提供可靠供電的能力弱、對電網(wǎng)波動大等問題，由此導致“棄風”、“棄光”等問題日益突出。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，2016年我國平均棄風率17％，平均棄光率20％左右。新能源發(fā)電影響電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的缺點是其發(fā)展中的主要障礙，如何解決以新能源發(fā)電為主導電源的電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性等多方面的問題，是推進新能源成為未來的主導能源的關(guān)鍵，在能源問題逐步加劇與新能源快速發(fā)展的背景下具有重要的現(xiàn)實價值和意義。

為了提高新能源輸出的穩(wěn)定性和可靠性，解決新能源發(fā)電消納問題，化解棄風、棄光、棄水等現(xiàn)象，我國提出了多能互補的能源政策。所謂多能互補就是利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢，充分發(fā)揮流域梯級水電站、具有靈活調(diào)節(jié)性能的火電機組的調(diào)峰能力，開展風光水火儲多能互補系統(tǒng)一體化運行，提高電力輸出功率的穩(wěn)定性，提升電力系統(tǒng)消納風電、光伏發(fā)電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益。

為加快推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)，國家發(fā)改委和國家能源局于2016年7月發(fā)布了《關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見》(發(fā)改能源〔2016〕1430號，以下簡稱《實施意見》)。根據(jù)《實施意見》要求，目前國內(nèi)已建、在建和擬建的多能互補工程主要采用兩種模式，一種是面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，以天然氣分布式能源為主，采用天然氣為主要燃料帶動發(fā)電設(shè)備運行，產(chǎn)生的電力供應(yīng)用戶，發(fā)電后排出的余熱通過余熱回收利用設(shè)備向用戶供熱、供冷，大大提高整個系統(tǒng)的一次能源利用率，實現(xiàn)了能源的梯級利用。二是面向大型綜合型電源基地，利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢，推進風光水火儲多能互補。互補的形式有多種，主要有：“風-風互補”，“風-光互補”，“水-光(風)互補”，“煤電-光(風)互補”，“抽蓄-光(風)互補”。

現(xiàn)有關(guān)于多能互補的相關(guān)專利技術(shù)有：

專利[CN102882223B]提出了一種水風光和生物質(zhì)多能集成互補發(fā)電方法及裝置，其方法是以水能為主體，充分利用水電站特有的山谷風，就地利用太陽能、生物質(zhì)及其他能相對集中的可再生能源，將它們聚集在水電站周圍，以水電站低壓交流母線為接入點，組成以水電站為中心，水、風、光、生物質(zhì)等多能集成互補發(fā)電系統(tǒng)。專利[CN106833782A]提出了一種多能互補的高效清潔能源系統(tǒng)及其應(yīng)用，其方法充分利用火電廠、水電廠富余的發(fā)電能力，將電網(wǎng)消納不了的電能用于電解水制氫設(shè)備中制取清潔燃料氫氣，然后將氫氣按比例混合到天然氣中，供天然氣分布式能源站使用。專利[CN105863963A]提出了一種多能互補發(fā)電機組，集成了風電、光伏發(fā)電、微型燃氣輪機、燃料電池、蓄電廠、生物質(zhì)發(fā)電，構(gòu)建了多能互補的發(fā)電微網(wǎng)。專利[CN206149179U]提出了一種太陽能、風能多能互補的發(fā)電系統(tǒng)。