[發明專利]一種太陽能光熱發電系統及其運行方法

在審

• 申請號: 202011565929.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112648156A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 徐能;宓霄凌;劉志娟;楊都堂;劉少超
• 申請（專利權）人: 浙江中控太陽能技術有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F03D9/00;H02S10/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種太陽能光熱發電系統，其特征在于，包括：

吸熱單元，用于吸收太陽光，以加熱所述吸熱單元內的低溫儲能介質，使低溫儲能介質轉化為高溫儲能介質；

太陽能聚光單元，用于將太陽光聚集至所述吸熱單元；

儲能單元，包括用于存儲低溫儲能介質的低溫儲能模塊和用于存儲高溫儲能介質的高溫儲能模塊，所述低溫儲能模塊通過管路與所述吸熱單元的入口連通，所述高溫儲能模塊通過管路與所述吸熱單元的出口連通；

換熱單元，用于實現高溫儲能介質與吸熱工質之間的熱量交換，以將高溫儲能介質中的熱量傳遞至吸熱工質；

發電單元，用于在吸熱后的吸熱工質的驅動下產出電能并輸送至區域電網；

氣象預測與電力協調控制單元，用于預測所述太陽能光熱發電系統所在區域在未來一個預設工作周期內的氣象條件，并根據預測的氣象條件，預測所述太陽能光熱發電系統所在區域的所述光伏發電系統和/或風力發電系統在未來一個預設工作周期內的出力曲線，進而調節所述太陽能光熱發電系統的運行方式，使得所述光伏發電系統和/或風力發電系統在該預設工作周期的出力曲線與所述太陽能光熱發電系統在該預設工作周期的出力曲線疊加后的綜合出力曲線，在該預設工作周期內滿足所述區域電網對所述光伏發電系統和/或風力發電系統以及所述太陽能光熱發電系統的綜合出力要求，同時使得所述光伏發電系統和/或風力發電系統的棄光率和/或棄風率小于等于預設的范圍。

2.如權利要求1所述的一種太陽能光熱發電系統，其特征在于，所述換熱單元包括儲能介質通道，所述儲能介質通道的入口通過管路與所述吸熱單元的出口連通，或/和，所述儲能介質通道的入口通過管路與所述高溫儲能模塊連通；所述儲能介質通道的出口通過管路與所述低溫儲能模塊連通。

3.如權利要求1所述的一種太陽能光熱發電系統，其特征在于，還包括電加熱單元，所述低溫儲能模塊通過所述電加熱單元與所述高溫儲能模塊連通；或，所述低溫儲能模塊和高溫儲能模塊之間通過一連接管相通，所述電加熱單元設置在所述高溫儲能模塊內；

所述電加熱單元與所述區域電網電連接；

所述電加熱單元用于利用電能加熱所述儲能單元中的低溫儲能介質，以將電能轉化為熱能；所述電加熱單元所需的電能來自于所述太陽能光熱發電系統所在區域內的所述光伏發電系統和/或風力發電系統產出的，且為超出綜合出力曲線各時間點對所述光伏發電系統和/或風力發電系統的出力要求的電能。

4.如權利要求3所述的一種太陽能光熱發電系統，其特征在于，所述氣象預測與電力協調控制單元包括氣象監測單元、運算和控制中心以及電力協調控制單元，所述氣象監測單元和電力協調控制單元分別與所述運算和控制中心電連接；

所述氣象監測單元用于監測所述太陽能光熱發電系統所在區域的氣象數據；

所述電力協調控制單元用于調節所述太陽能光熱發電系統的運行方式。

5.如權利要求4所述的一種太陽能光熱發電系統，其特征在于，所述氣象監測單元包括：

DNI監測模塊，用于監測所述太陽能光熱發電系統所在區域的DNI值；

云監測模塊，用于監測所述太陽能光熱發電系統所在區域的云遮擋信息；

風速風向監測模塊，用于監測所述太陽能光熱發電系統所在區域的風速和風向；

所述運算和控制中心分別與所述DNI監測模塊、云監測模塊以及所述風速風向監測模塊電連接，用于根據所述DNI監測模塊、云監測模塊和風速風向監測模塊獲得的氣象數據，預測所述太陽能光熱發電系統所在區域未來一個預設工作周期的氣象條件。

6.如權利要求5所述的一種太陽能光熱發電系統，其特征在于，所述電力協調控制單元包括：

電加熱控制模塊，與所述電加熱單元電連接，用于調節所述電加熱單元的運行狀態；

儲能控制模塊，與所述儲能單元電連接，用于調節所述儲能單元中的剩余儲能容量；

聚光控制模塊，與所述太陽能聚光單元電連接，用于調節所述太陽能聚光單元向所述吸熱單元投射的太陽能量；

電力負荷平衡模塊，用于根據所述太陽能光熱發電系統運行狀態的調節需求生成對所述電加熱控制模塊、儲能控制模塊、聚光控制模塊的控制指令。