[實用新型]一種高效儲能的冷熱電水多聯產系統

有效

• 申請號: 201320142600.2
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN203159267U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 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: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;F03D9/02;F25B29/00;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，具體是涉及一種針對島嶼及沿海偏遠地區綜合利用風能和海水熱能實現冷熱電水四聯產的獨立系統，以克服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，人類對水，電，冷，熱的需求量越來越大，尤其對于一些偏遠地區以及島嶼，無法在本地區獲取資源，又由于與大陸的距離，很難依靠大陸得到生活中所需的水，電，熱，冷等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和海水熱能資源。

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。

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，其中多效蒸餾法操作負荷可從40一110%變化，彈性比較大，可以與風能很好的結合起來。

本發明針對此問題，綜合利用島嶼上豐富的風能和海水熱能，實現冷熱電水的四聯產。

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海水熱能的冷熱電水多聯產系統，直接利用島嶼上及偏遠沿海地區豐富風能和海水熱能實現冷、熱、電、水的四聯產，在于陸地隔離的情況下，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：

一種高效儲能的冷熱電水多聯產系統，綜合利用島嶼上的風能和海水熱能，包括風力機裝置、壓縮空氣儲能裝置、海水淡化裝置、地源熱泵裝置，其特征在于：

所述壓縮空氣儲能裝置包括依次連接的多級壓縮機組、儲氣室、多級膨脹機組、發電機；所述海水淡化裝置包括海水取水裝置、前處理裝置、多級加熱器、多級蒸發器、多級冷凝器，所述多級蒸發器包括多級中間蒸發器和后蒸發器，所述多級冷凝器包括多級中間冷凝器和后冷凝器；其中：

所述風力機裝置驅動所述多級壓縮機組；

所述地源熱泵裝置設置在所述海水取水裝置和前處理裝置之間；