[實用新型]基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統

有效

• 申請號: 201920409143.6
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN210106021U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 俞小莉;俞瀟南;王雷;陸奕驥;李智;黃瑞;肖永紅;吳杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學;寧波中策動力機電集團有限公司
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F02B63/04;F01P5/02;F01P5/10;F03D9/11;F03D15/00;F03D1/06;F25B30/02;H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本實用新型公開了一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統，由熱泵儲電系統、太陽能聚光系統、柴油機發電機組及其冷卻系統、儲熱/冷系統、電力系統和風電機組組成；熱泵儲電系統通過正逆熱力循環進行充能與釋能；太陽能聚光系統將聚光熱能傳遞并儲存在儲熱罐中；柴油機發電機組及其冷卻系統為主力發電子系統，其中冷卻系統可通過控制三通閥進行冷卻回路的切換，尾氣余熱儲存在儲熱罐中；儲熱/冷系統為熱量進行交換與儲存的場所；電力系統通過電力設備連接各發電機與用戶端；通過風電機組的行星齒輪箱實現本實用新型多種運行模式的切換；本實用新型利用熱泵儲電技術削弱太陽能、風能發電的波動性，充分利用柴油機余熱，降低排放，提高熱效率。

技術領域

本實用新型涉及能源領域，尤其涉及聯合發電技術領域，特別是一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統及其方法。

技術背景

能源是人類活動的動力源，對于維持人類的生活水平是必不可少的。電能是人類利用范圍最廣、需求最大的能源，但其作為二次能源，主要通過一次能源加工得到?，F階段，全球近三分之二的電力由化石燃料產生，這造成了近25％的溫室氣體排放。且化石燃料本身，作為一種不可再生能源，也是不可供人類持續利用的。因此，全球電力基礎設施的快速脫碳需要從化石燃料轉向可再生能源。

然而，由于太陽能、風能等可再生能源發電不連續、不穩定，電能的供給端與需求端在時間及空間上的不匹配，使得可再生能源在發電時“棄光”、“棄風”現象嚴重，儲能是將一種類型的能量轉換成另一種類型，在需要時能夠以高效、低成本且可靠的方式回收所存儲能量的技術。

儲熱技術作為儲能技術的一種，現有的基于儲熱的可再生能源發電主要是通過儲熱材料來吸收和釋放聚光產生的太陽熱能，利用效率低。熱泵儲電技術是近些年興起的高效儲能技術，該技術儲能密度高、容量大，還不受地理位置限制，但對其研究還處在實驗室階段。

實用新型內容

本實用新型目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統及其方法，能夠充分利用熱泵儲電技術來削弱太陽能、風能發電的波動性，并充分利用柴油機余熱，減少柴油機燃油消耗、降低排放，提高柴油機效率。

本實用新型首先公開了一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統及其方法，包括熱泵儲電系統、太陽能聚光系統、柴油機發電機組及其冷卻系統、儲熱/冷系統、電力系統和風電機組。

其中熱泵儲電系統的儲熱換熱器和儲熱/冷系統的儲熱罐里的儲熱介質進行熱交換，熱泵儲電系統的儲冷換熱器和儲熱/冷系統的儲冷罐里的儲熱介質進行熱交換；熱泵儲電系統的活塞式膨脹/壓縮機、電力系統的發電機B、風電機組的風機葉輪、電力系統的發電機A及熱泵儲電系統的渦輪式膨脹/壓縮機的動力耦合在一起，實現協調運作及多種運行模式的切換；

太陽能聚光系統將太陽聚光熱能傳遞并儲存在儲熱罐中；

柴油機發電機組及其冷卻系統的柴油機曲軸和發電機B相連實現發電，柴油機冷卻系統連接有兩條冷卻回路，且可進行切換；

熱泵儲電系統、太陽能聚光系統、柴油機發電機組及其冷卻系統通過儲熱/ 冷系統進行熱交換；

電力系統的發電機A、發電機B通過變電箱與用戶端相連，實現用電供需匹配；

風電機組由風機葉輪將風能轉化并通過機械傳動進一步將動力耦合進行星齒輪箱中。