带储能的太阳热能梯级利用系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种带储能的太阳热能梯级利用系统及方法，其包括光集热器、多个用热设备；在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间，连接有第一循环油路管道；第一循环油路管道上设置有循环油泵；每个用热设备均配置有对应的阀门机构，并通过对应的阀门机构的开关状态的切换接入第一循环油路管道或者脱离第一循环油路管道。本发明专利技术具有的有益效果：可实现为用户全天候供电、供冷、供暖及供热水的需求；在阴天或光照较弱时，可充分利用电网谷电，从而起到稳定电网运行的作用；不仅可缓解我国的能源短缺，还可节约大量的化石能源，减少对环境的污染，具有较好的经济与社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源利用，具体地，涉及带储能的太阳热能梯级利用系统及方法。
技术介绍
煤炭、石油、天然气是世界上使用量最大的、最主要的常规能源，约占总能耗的90％。它们是不可再生能源，按照目前探明的经济可开采储量以及年开采速度，估计的可开采年限多则数百年，少则只有几十年。我国是一个能源资源大国，更是一个人口大国。按人口平均的能源资源占有量来计算，我国又是一个能源资源贫国。如何提高能源利用效率、改变能源结构对我国而言非常重要。国家在“十三五”发展规划纲要中明确指出：加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能，安全高效发展核电；加强储能和智能电网建设，发展分布式能源，推行节能低碳电力调度。在新能源利用中，太阳能有着举足轻重的地位。由于太阳热能是有品位高低之分的，而用户对热能品位要求差别很大。如果将高品位的热能直接用于只需低品位热能的场合，就会造成所谓的“大材小用”，导致可用能的损失。如何在太阳热能的利用过程中尽可能做到能级匹配，并最大限度地利用低品位热能，提高系统热效率、节约能源，是目前新能源利用的核心技术所在。目前针对太阳热能的利用大多局限在只产生一种或二种能源，如产生热水、蒸汽或电，这方面的专利有“太阳光热水循环系统”、“无耗水风及太阳光热能综合一体集成发电装置”等，也有利用太阳热能进行大型发电的，如“太阳光热电槽式发电站系统”，发电功率都在5MW以上。但利用太阳热能进行电、冷、热梯级利用系统方面的专利基本没有。经检索，发现如下相关检索结果。相关检索结果1：申请(专利)号：CN201320325560.5名称：太阳光热水循环系统该专利文献公开了一种太阳光热水循环系统，包括：一外框，包括上、下端敞口；聚光透镜，组设定位于上端敞口处；一可分拆式导水板组，组设定位于下端敞口处，包括：一下板，其二间隔位置处设有进、出水口；一上板，为具有导热性的金属板片体，上板呈组合于下板上方且与聚光透镜呈上下间隔配置关系；一导水空间，位于下、上板之间，且与进、出水口相连通；组合定位件，系藉以令上、下板的迭置组合状态定位；一隔热空间，设于外框内部，隔热空间为封闭状态而能阻隔空气流动；一底部封板，组设于可分拆式导水板组的下板底部；该专利文献称其技术方案具有方便清洗内部、有效防止热消散等优点。技术要点比较：1、集热设备不同：该专利文献主要阐述一种平板集热设备，这种设备可以将太阳热能转化为热水，热水的温度一般在80℃以下。而本专利技术是通过定日跟踪弧式玻璃吸热板采集太阳热，可将介质媒油加热至200℃。2、系统不同：该专利文献只涉及集热系统，与本专利技术要解决的太阳热能梯级利用技术问题完全不同。相关检索结果2：申请(专利)号：CN201110405550.8名称：太阳光热电槽式发电站系统该专利文献是有关于一种太阳光热电槽式发电站系统，该专利文献称其充分利用太阳光反射线聚焦原理，通过槽式反射线聚焦镜组成的阵列，产生额定工质的饱和蒸汽推动汽轮机做功发电。并且采用可以燃烧多种燃料的闪蒸锅炉系统互补，从而使得系统不但在有太阳光时可以发电，在太阳光弱或无太阳光时也可以进行发电，同时系统在热力管路中，汽水不分层，能够实现连续不断的自动循环，互相补充。技术要点比较：该专利文献是阐述如何利用太阳热能及燃烧多种燃料进行发电，利用太阳热能将水加热至蒸汽状态，通过蒸汽推动汽轮机发电。而专利技术是利用200℃的热媒油加热有机工质，生成具一定压力和温度的有机蒸汽，有机蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机进行发电。该专利文献仅涉及发电系统，而本专利技术要解决的是太阳热能的梯级利用，不仅可供电，还可供冷、供热及供热水。相关检索结果3：申请(专利)号：CN201110136404.X名称：无耗水风及太阳光热能综合一体集成发电装置该专利文献公开了一种无耗水风及太阳光热能综合一体集成发电装置，该发电装置包括建于山顶或坡顶位置的塔身装置，塔身装置上设置有转塔装置，转塔装置内设置有垂直风道、水平风道、气流发电机和分别控制两个风道单独通风的通风控制系统，垂直风道、水平风道单独通风来分别独立地驱动气流发电机发电。该专利文献称其设计了一种综合利用太阳能光热和风能一体装置，具有无耗水、综合效率高以及以同一装置多用途等特点。技术要点比较：该专利文献是阐述如何综合利用太阳能光热和风能一体装置进行发电，其原理和本专利技术有本质的不同。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种带储能的太阳热能梯级利用系统及方法。根据本专利技术提供的一种带储能的太阳热能梯级利用系统，包括光集热器、多个用热设备；在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间，连接有第一循环油路管道；第一循环油路管道上设置有循环油泵；每个用热设备均配置有对应的阀门机构，并通过对应的阀门机构的开关状态的切换接入第一循环油路管道或者脱离第一循环油路管道。优选地，第一循环油路管道与所述多个用热设备的接入点，分别按照第一循环油路管道的上游至下游方向依次排布。优选地，沿第一循环油路管道的上游至下游方向，第一循环油路管道上依次设置有与融盐相变储能装置、热油型溴化锂制冷机、ORC膨胀发电机、采暖热水换热器、热水换热器的接入点。优选地，阀门机构包括电动调节阀、截止阀；第一循环油路管道的上游处一方面通过电动调节阀连接下游处，另一方面通过截止阀和用热设备连接下游处。优选地，在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间连接有第二循环油路管道，第二循环油路管道上设置有电油炉和截止阀。优选地，在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间连接有旁通油路管道；旁通油路管道上设置有截止阀；用热设备包括融盐相变储能装置；沿第一循环油路管道的上游至下游方向，旁通油路管道的一端与第一循环油路管道的连接点、融盐相变储能装置、旁通油路管道的另一端与第一循环油路管道的连接点依次排布；在第一循环油路管道上，旁通油路管道的另一端与第一循环油路管道的连接点通过截止阀连接至光集热器的介质媒油入口。优选地，还包括低位油罐、定压油泵、定压罐；第一循环油路管道的一接入点连接定压罐，并通过定压油泵连接低位油罐。根据本专利技术提供的一种上述的带储能的太阳热能梯级利用系统的使用方法，包括：将所述多个用热设备中的部分或者全部用热设备接入第一循环油路管道。优选地，包括：对所述多个用热设备中的部分或者全部用热设备，在接入、脱离第一循环油路管道之间进行切换。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1)通过系统内设备的工艺串联及阀门机构的相应控制，可实现为用户供电、供冷、供暖及供热水的需求。2)通过增加储能装置及电油炉，实现全天候供电、供冷、供暖及供热水。3)在阴天或光照较弱时，可充分利用电网谷电，从而起到稳定电网运行的作用。4)该系统若能大力推广，不仅可缓解我国的能源短缺，还可节约大量的化石能源，减少对环境的污染，具有较好的经济与社会效益。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为带储能的太阳热能梯级利用系统的结构示意图。图中：具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带储能的太阳热能梯级利用系统，其特征在于，包括光集热器(1)、多个用热设备；在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间，连接有第一循环油路管道；第一循环油路管道上设置有循环油泵(11)；每个用热设备均配置有对应的阀门机构，并通过对应的阀门机构的开关状态的切换接入第一循环油路管道或者脱离第一循环油路管道。

【技术特征摘要】
1.一种带储能的太阳热能梯级利用系统，其特征在于，包括光集热器(1)、多个用热设备；在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间，连接有第一循环油路管道；第一循环油路管道上设置有循环油泵(11)；每个用热设备均配置有对应的阀门机构，并通过对应的阀门机构的开关状态的切换接入第一循环油路管道或者脱离第一循环油路管道。2.根据权利要求1所述的带储能的太阳热能梯级利用系统，其特征在于，第一循环油路管道与所述多个用热设备的接入点，分别按照第一循环油路管道的上游至下游方向依次排布。3.根据权利要求2所述的带储能的太阳热能梯级利用系统，其特征在于，沿第一循环油路管道的上游至下游方向，第一循环油路管道上依次设置有与融盐相变储能装置(3)、热油型溴化锂制冷机(4)、ORC膨胀发电机(5)、采暖热水换热器(6)、热水换热器(7)的接入点。4.根据权利要求1所述的带储能的太阳热能梯级利用系统，其特征在于，阀门机构包括电动调节阀、截止阀；第一循环油路管道的上游处一方面通过电动调节阀连接下游处，另一方面通过截止阀和用热设备连接下游处。5.根据权利要求1所述的带储能的太阳热能梯级利用系统，其特征在于，在光集热器的介质媒油出口与介质媒油入口之间连接有第二循环油路...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐世洋，唐子烨，吴建国，
申请(专利权)人：上海光热实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31