利用压缩空气储能的光伏发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了利用压缩空气储能的光伏发电系统，包括：光伏方阵，构成太阳能光伏直流发电单元；逆变器，将直流电逆变为交流电；智能控制箱，具有测控装置，用于检测逆变器输出功率、负载功率、电网电压，通过选择开关，为空气压缩装置提供电源，或与市电电网并网发电，或给局域电网内交流负载供电；空气压缩装置，由智能控制器提供电能，将常压的空气进行压缩；空气储存装置用于存储压缩的空气；透平发电装置，利用压缩空气带动发电机旋转发电；本实用新型专利技术空气储能的介质为空气，无污染，压缩空气储能可根据负载情况，给负载输出，或给空气压缩系统供电进行储能，或供负载使用，提高能源的利用效率，运行经济，供电可靠。供电可靠。供电可靠。

【技术实现步骤摘要】
利用压缩空气储能的光伏发电系统


[0001]本技术涉及一种利用压缩空气储能的光伏发电系统，在光伏发电系统输出功率大于负载功率时，通过空气压缩储能，特别适合于较偏远的农用电供电的用电系统。

技术介绍

[0002]广大的农村是由农村供电网提供电力，一般情况下，距离主干供电线路较远，电力变压器容量较小，具有用户分散，小型用电设备多，用电负荷不稳定特点，因此导致电网电压高低变化较大，不利于用电设备的可靠运行。
[0003]太阳能光伏发电系统是一种可持续的绿色环保能源。由光伏电池组件组成的光伏矩阵将太阳能转换成直流电能并通过逆变装置变成交流电供负载使用。但是由于太阳能是一种极不稳定的能源，天气变化导致光伏发电输出不稳定，且往往光伏系统输出功率大小与负载功率大小不匹配，造成浪费。如夜间用电功率大，但是光伏发电系统无输出，中午光伏发电系统功率大，但是此时可能用电功率小等情况可能会造成不利于电网的稳定运行，如通过变压器反向电网送电，会由于远距离传输等原因系统效率下降。
[0004]现在较多用于光伏发电的储能系统是采用蓄电池进行储能，但是蓄电池的电极及电解液如处理不当均会造成环境污染的问题，蓄电池到期后会造成回收、处理方面的巨大压力。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种利用压缩空气储能的光伏发电系统，通过压缩空气储能作为光伏发电系统的储能装置，无污染，提高能源的利用效率。
[0006]为解决上述技术问题，本技术利用压缩空气储能的光伏发电系统，包括：
[0007]-光伏方阵，构成太阳能光伏直流发电单元，并将直流电源输出；具体地，所述光伏方阵由若干个光伏组件或光伏板组装在一起构成的直流发电单元。
[0008]-逆变器，光伏方阵输出直流电源输送至逆变器，通过逆变器将直流电逆变为与市电电网同电压、同频率、同相位的交流电。
[0009]-智能控制箱，连接逆变器输出，透平发电装置输出；输出接通至空气压缩装置、市电电网、局域电网内交流负载；具有测控装置，用于检测逆变器输出功率、负载功率、电网电压，通过选择开关，为空气压缩装置提供电源，或与市电电网并网发电，或给局域电网内交流负载供电。
[0010]智能控制箱的测控装置可检测逆变器输出功率、负载功率、电网电压，并进行比较计算，当逆变器输出功率大于负载功率时，通过选择开关，逆变器给空气压缩装置供电，压缩空气储能；当负载功率较大，电网负载率较大时，控制透平发电装置发电供给交流负载使用，或与市电并网发电。
[0011]-空气压缩装置，由逆变器通过智能控制器提供电能，将常压的空气进行压缩，储存能量。所述空气压缩装置由电动机及空气压缩机组成，电动机由逆变器通过智能控制器
提供电能，带动空气压缩机工作，将常压的空气进行压缩。
[0012]-空气储存装置，用于存储空气压缩装置压缩的空气。具体地，所述空气储存装置选择耐高温、耐高压、耐腐蚀的压力容器。
[0013]-透平发电装置，利用空气储存装置的压缩空气带动发电机旋转发电。所述透平发电装置具有燃烧室，压缩空气送入燃烧室燃烧产生高温高压气体带动叶轮机，叶轮机带动发电机旋转发电。
[0014]本技术空气储能的介质为空气，无污染，压缩空气储能作为光伏发电系统的储能装置，可根据负载情况，控制光伏发电系统，给负载输出，或给空气压缩系统供电进行储能，或供负载使用，提高能源的利用效率，运行经济，供电可靠。
附图说明
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0016]图1为本技术示意图。
具体实施方式
[0017]如图1所示，利用压缩空气储能的光伏发电系统，包括：
[0018]光伏方阵1：由若干个光伏组件或光伏板在机械和电气上按一定方式组装在一起并且具有固定的支撑结构而构成的直流发电单元，将单个光伏组件发出的低电压，小电流的发电单元串联及并联成高电压、大电流的直流电源输出。
[0019]逆变器2：光伏方阵1输出直流电源通过电缆连接至逆变器，通过逆变器2将直流电逆变为与市电电网同电压、同频率、同相位的交流电。
[0020]智能控制箱3：连接逆变器2、透平发电装置6的输出，通过选择开关选择，分别将输出接通至空气压缩装置4提供电源，或与市电电网7并网发电，或直接给局域电网内交流负载8供电。
[0021]空气压缩装置4：主要由电动机及空气压缩机组成，电动机由光伏发电系统中逆变器2的提供电能，带动空气压缩机工作，将常压的空气进行压缩，储存能量。
[0022]空气储存装置5：耐高温、耐高压、耐腐蚀的压力容器，用于压缩空气。
[0023]透平发电装置6：透平发电装置6具有燃烧室，压缩空气送入燃烧室燃烧产生高温高压气体带动叶轮机，叶轮机带动发电机旋转发电。
[0024]智能控制箱3的测控装置可检测逆变器2输出功率、负载功率、电网电压，并进行比较计算，如通过一定的控制逻辑。当逆变器2可输出功率大于负载功率时，逆变器2可给空气压缩装置4的电动机供电，压缩空气储能；当负载功率较大，电网负载率较大时，控制透平发电装置6发电(通过智能控制箱3)供给交流负载8使用，或与市电电网7并网发电。
[0025]上述实施例不以任何方式限制本技术，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用压缩空气储能的光伏发电系统，其特征在于包括：-光伏方阵，构成太阳能光伏直流发电单元，并将直流电源输出；-逆变器，光伏方阵输出直流电源输送至逆变器，通过逆变器将直流电逆变为与市电电网同电压、同频率、同相位的交流电；-智能控制箱，连接逆变器输出，透平发电装置输出；输出接通至空气压缩装置、市电电网、局域电网内交流负载；具有测控装置，用于检测逆变器输出功率、负载功率、电网电压，通过选择开关，为空气压缩装置提供电源，或与市电电网并网发电，或给局域电网内交流负载供电；-空气压缩装置，由逆变器通过智能控制器提供电能，将常压的空气进行压缩，储存能量；-空气储存装置，用于存储空气压缩装置压缩的空气；-透平发电装置，利用空气储存装置的压缩空气带动发...

【专利技术属性】
技术研发人员：周加然，侯国青，闫永刚，
申请(专利权)人：苏州中利能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：