[發明專利]促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統

在審

• 申請號: 202011460120.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112576444A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 郭文禮;郭曄恒;孔瑞蕾;談琦;王茉莉
• 申請（專利權）人: 河南恒聚新能源設備有限公司
• 主分類號: F03D9/11
• 分類號: F03D9/11;F03G6/06;F01D15/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 白袖龍

1.一種促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，包括：

風光互補能源綜合轉化系統，綜合利用光伏發電技術、垂直軸風力發電技術與塔式菲涅爾面聚焦聚光集熱技術，通過太陽能風能互補集熱管實現風能和光能的有機互補，對水介質進行加熱生成飽和水以及進一步加熱形成飽和蒸汽、亞臨界或超臨界蒸汽；

氫氣生產系統，用于生成氫氣和氧氣；

儲能系統，通過存儲飽和水、氫氣和飽和蒸汽來實現系統的儲能；

蒸汽釋能發電系統，用于通過氫氣燃燒對飽和蒸汽進行輔助加熱以形成亞臨界或超臨界蒸汽，以及通過所述風光互補能源綜合轉化系統或所述蒸汽釋能發電系統加熱形成的所述亞臨界或超臨界蒸汽發電；

保障系統，用于制取、存儲純水，以及為所述風光互補能源綜合轉化系統、所述氫氣生產系統提供純水并承擔了整個系統的公用設施調配；

供電系統，用于將電能供應至使用端。

2.根據權利要求1所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述風光互補能源綜合轉化系統包括光伏發電單元、垂直軸渦輪風力發電單元和塔式菲涅爾面聚焦集熱單元，所述光伏發電單元連接氫氣生產系統，為氫氣生產系統提供直流電，所述垂直軸渦輪風力發電單元連接所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元和所述氫氣生產系統，為所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元和所述氫氣生產系統提供交流電，所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元用于利用光能對純水、飽和水和飽和蒸汽加熱。

3.根據權利要求2所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元包括：給水預熱段、給水加熱段、飽和水加熱段和蒸汽過熱段；所述給水預熱段用于對純水進行預熱，所述給水加熱段用于對預熱后的純水加熱，所述飽和水加熱段用于將純水加熱至飽和水狀態，所述蒸汽過熱段用于將飽和蒸汽加熱至亞臨界或超臨界蒸汽狀態。

4.根據權利要求2所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述儲能系統包括飽和水儲罐、閃蒸飽和蒸汽單元、氧氣儲罐和氫氣儲罐，所述飽和水儲罐與所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元連接；所述閃蒸飽和蒸汽單元分別與飽和水儲罐、塔式菲涅爾面聚焦集熱單元和保障系統連接；所述氧氣儲罐和氫氣儲罐均連接蒸汽釋能發電系統和氫氣生產系統。

5.根據權利要求4所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述飽和水儲罐由外至內依次包括外保溫層、外殼體和內殼體，所述外殼體和所述內殼體之間形成真空腔，所述真空腔內設置有真空腔填料，所述飽和水儲罐還包括真空抽氣管，所述真空抽氣管連通至所述真空腔內。

6.根據權利要求2所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述光伏發電單元布置在所述垂直軸渦輪風力發電單元的塔頂以及所述垂直軸渦輪風力發電單元兩側和所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元兩側的空地上。

7.根據權利要求2所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述蒸汽釋能發電系統包括燃氫換熱器、亞臨界或超臨界蒸汽管網系統、亞臨界或超臨界汽輪機發電系統和配電單元，所述燃氫換熱器連接所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元和所述儲能系統，用于通過燃燒氫氣對未達到亞臨界或超臨界狀態的蒸汽進行輔助加熱，所述燃氫換熱器通過所述亞臨界或超臨界蒸汽管網系統連接所述亞臨界或超臨界汽輪機發電系統，所述亞臨界或超臨界汽輪機發電系統與所述配電單元電連接，所述配電單元與所述供電系統、所述保障系統電路連接。

8.根據權利要求7所述的促進光熱發電平價上網創新技術耦合互補系統，其特征在于，所述燃氫換熱器在所述塔式菲涅爾面聚焦集熱單元導出的蒸汽的流動路徑上形成溫度逐級遞增的多級換熱；所述燃氫換熱器的出口連接所述儲能系統。