[發(fā)明專利]多能融合發(fā)電系統(tǒng)及調(diào)峰方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110993082.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113653544A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪慧;張浩;劉翔宇;高林;楊金福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號(hào): F01K17/00
• 分類號(hào): F01K17/00;F01K7/38;C01B3/12;C01B32/50;C01C1/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開(kāi)提供了一種用于多能融合發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)峰方法，所述多能融合發(fā)電系統(tǒng)包括可再生能源發(fā)電島、汽輪機(jī)發(fā)電島及化學(xué)燃料生產(chǎn)島，所述方法包括：判斷所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量是否高于額定發(fā)電量；在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量高于額定發(fā)電量的情況下，增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的抽汽量，并將抽汽輸入所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島以制備化學(xué)燃料；在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量不高于額定發(fā)電量的情況下，減少所述汽輪機(jī)發(fā)電島的抽汽量，以增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的主蒸汽量。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種多能融合發(fā)電系統(tǒng)及調(diào)峰方法。

背景技術(shù)

燃煤發(fā)電是二氧化碳排放的主要來(lái)源，為了實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排目標(biāo)，發(fā)展可再生能源發(fā)電替代燃煤發(fā)電是解決二氧化碳排放問(wèn)題的關(guān)鍵方法。

可再生能源發(fā)電的能量來(lái)源主要是太陽(yáng)能、風(fēng)能等，其發(fā)電過(guò)程不存在二氧化碳的排放，可以從根本上的解決傳統(tǒng)燃煤發(fā)電過(guò)程帶來(lái)的二氧化碳過(guò)量排放的問(wèn)題。但可再生能源發(fā)電過(guò)程也存在著以下的缺陷：太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的輸入存在不連續(xù)、不穩(wěn)定的問(wèn)題，導(dǎo)致發(fā)電負(fù)荷受到輸入端的影響產(chǎn)生波動(dòng)，與電網(wǎng)的結(jié)合存在安全性難題；太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源季節(jié)性差異大，難以實(shí)現(xiàn)柔性靈活調(diào)峰，與用電端的匹配較差。

公開(kāi)內(nèi)容

基于此，本公開(kāi)一方面提供一種用于多能融合發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)峰方法，所述多能融合發(fā)電系統(tǒng)包括可再生能源發(fā)電島、汽輪機(jī)發(fā)電島及化學(xué)燃料生產(chǎn)島，所述方法包括：判斷所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量是否高于額定發(fā)電量；在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量高于額定發(fā)電量的情況下，增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的抽汽量，并將抽汽輸入所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島以制備化學(xué)燃料；在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量不高于額定發(fā)電量的情況下，減少所述汽輪機(jī)發(fā)電島的抽汽量，以增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的主蒸汽量。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，其中，所述將抽汽輸入所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島以制備化學(xué)燃料包括：以所述抽汽包含的熱量為熱源，以所述抽汽與煤的部分氧化反應(yīng)產(chǎn)物為原料進(jìn)行水氣變換反應(yīng)，以制備所述化學(xué)燃料。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，其中，所述水氣變換反應(yīng)的產(chǎn)物包括H₂、CO₂和N₂；所述以所述抽汽與煤的部分氧化反應(yīng)產(chǎn)物為原料進(jìn)行水氣變換反應(yīng)，以制備所述化學(xué)燃料包括：分離CO₂和N₂，得到H₂；和/或利用變壓分離的方式分離所述CO₂，通過(guò)合成氨工藝將H₂和N₂合成為NH₃。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，所述方法還包括：在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量不高于額定發(fā)電量的情況下，燃燒所述化學(xué)燃料，以增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的主蒸汽量。

本公開(kāi)另一方面提供一種多能融合發(fā)電系統(tǒng)，包括：可再生能源發(fā)電島，用于利用可再生能源進(jìn)行發(fā)電；汽輪機(jī)發(fā)電島，用于利用蒸汽進(jìn)行發(fā)電化學(xué)燃料生產(chǎn)島，與所述汽輪機(jī)發(fā)電島耦合運(yùn)行或解耦運(yùn)行，其中，在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量高于額定發(fā)電量的情況下，所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島與所述汽輪機(jī)發(fā)電島耦合運(yùn)行，增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的抽汽量，并將抽汽輸入所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島以制備化學(xué)燃料；在所述可再生能源發(fā)電島的發(fā)電量不高于額定發(fā)電量的情況下，所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島與所述汽輪機(jī)發(fā)電島解耦運(yùn)行，減少所述汽輪機(jī)發(fā)電島的抽汽量，以增加所述汽輪機(jī)發(fā)電島的主蒸汽量和發(fā)電量。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，，其中，所述化學(xué)燃料生產(chǎn)島制備化學(xué)燃料包括：以所述抽汽包含的熱量為熱源，以所述抽汽與煤的部分氧化反應(yīng)產(chǎn)物為原料進(jìn)行水氣變換反應(yīng)，以制備所述化學(xué)燃料。