[發(fā)明專利]一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)耦合熔融鹽蓄熱的風(fēng)能利用方法及設(shè)備

有效

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• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113154500B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張懌;陳志鋒;張建東;郭蕙敏;孫劍;馮曉華;李博;徐暉;張州平;劉國興
• 申請（專利權(quán)）人: 華能蘇州熱電有限責(zé)任公司
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10;F24D18/00;F28D20/02;F03D9/18;F03D9/25;F03D80/00;F24D101/20
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 黃德躍

本發(fā)明公開了一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)耦合熔融鹽蓄熱的風(fēng)能利用方法及設(shè)備，所述方法包括：當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)額定風(fēng)速時，將所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能輸送到所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及所述熔融鹽儲能系統(tǒng)中，通過所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)對熱用戶進(jìn)行供熱，并通過所述熔融鹽儲能系統(tǒng)將所述電能中的棄風(fēng)電能轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行儲存；當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速未達(dá)到預(yù)設(shè)額定風(fēng)能，將所述熔融鹽儲能系統(tǒng)中存儲的熱能通過所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)向熱用戶供熱，并通過所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)向所述低壓蒸汽鍋爐系統(tǒng)供電，以將所述低壓蒸汽鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽輸入到所述熱網(wǎng)系統(tǒng)，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)熱能電能雙向轉(zhuǎn)化，運(yùn)行成本高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及風(fēng)能利用領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)耦合熔融鹽蓄熱的風(fēng)能利用方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

由于具備廣泛的可用性和相對高的能量密度，風(fēng)能被世界各國普遍視作所有清潔可再生能源中最有希望的能源，有著廣闊發(fā)展前景。近年來，我國風(fēng)電裝機(jī)容量逐年遞增，風(fēng)電消納問題愈發(fā)引起廣泛關(guān)注。當(dāng)風(fēng)電資源無法被充分利用時會導(dǎo)致棄風(fēng)現(xiàn)象，該現(xiàn)象在我國“三北”地區(qū)尤為普遍和嚴(yán)重。為了滿足冬季供暖的需要，電力系統(tǒng)內(nèi)的并網(wǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組大都在以熱定電模式下運(yùn)行，從而進(jìn)一步壓縮了風(fēng)電的上網(wǎng)電量。

目前針對熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)消納棄風(fēng)的方法，大都基于在熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)中加入消納棄風(fēng)的儲熱設(shè)備或電鍋爐設(shè)備，其特點(diǎn)是將多余的風(fēng)電轉(zhuǎn)化為熱能儲存利用，但很難實(shí)現(xiàn)熱能電能雙向轉(zhuǎn)化。

另一方面，風(fēng)電的波動性需要配置對應(yīng)合理的電源進(jìn)行調(diào)峰，而我國以煤電為主的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)難以為風(fēng)電做深度調(diào)峰。將風(fēng)電機(jī)組接入電網(wǎng)會導(dǎo)致電能質(zhì)量和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的降低，產(chǎn)生電力系統(tǒng)線路自動重合閘等問題，同時還必須配備相當(dāng)容量的備用風(fēng)電裝機(jī)，隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的大幅增長，帶來的運(yùn)行成本非常高昂。

目前，風(fēng)電機(jī)組和其他能源系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行主要用于電力系統(tǒng)，在基于熱電聯(lián)產(chǎn)的區(qū)域供熱系統(tǒng)中尚未考慮過。

因此，在此提出一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)耦合熔融鹽蓄熱的風(fēng)能利用方法，在額定風(fēng)速下實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的同步運(yùn)行，另一方面，基于熔鹽蓄熱非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能技術(shù)實(shí)現(xiàn)棄風(fēng)的進(jìn)一步消納儲存，當(dāng)風(fēng)力不足時通過儲能系統(tǒng)繼續(xù)為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組提供能量補(bǔ)充。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)耦合熔融鹽蓄熱的風(fēng)能利用方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)熱能電能雙向轉(zhuǎn)化，運(yùn)行成本高的技術(shù)問題，所述方法包括：

當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)額定風(fēng)速時，將所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能輸送到所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及所述熔融鹽儲能系統(tǒng)中，通過所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)對熱用戶進(jìn)行供熱，并通過所述熔融鹽儲能系統(tǒng)將所述電能中的棄風(fēng)電能轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行儲存；

當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速未達(dá)到預(yù)設(shè)額定風(fēng)能，將所述熔融鹽儲能系統(tǒng)中存儲的熱能通過所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)向熱用戶供熱，并通過所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)向所述低壓蒸汽鍋爐系統(tǒng)供電，以將所述低壓蒸汽鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽輸入到所述熱網(wǎng)系統(tǒng)。

優(yōu)選的，當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)額定風(fēng)速時，將所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能輸送到所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及所述熔融鹽儲能系統(tǒng)中，具體為：

當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)額定風(fēng)速時，將所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能通過第四線路開關(guān)向所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電加熱器供電，并在第三線路開關(guān)閉合后，通過所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能向所述熔融鹽儲能系統(tǒng)的電動機(jī)供電。

優(yōu)選的，通過所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)對熱用戶進(jìn)行供熱，具體為：

在所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，給水泵將給水打入蒸汽鍋爐的蒸發(fā)受熱面，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)產(chǎn)生的電能對所述電加熱器進(jìn)行加熱，以在蒸汽鍋爐汽包出口實(shí)現(xiàn)過熱蒸汽；

將所述過熱蒸汽傳輸?shù)剿鰺峋W(wǎng)系統(tǒng)，并通過所述熱網(wǎng)系統(tǒng)對熱用戶進(jìn)行供熱。