包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术属于电源规划和新能源发电领域，公开了一种包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统及其控制方法，包括电加热器、熔盐储能系统、储能发电系统以及燃煤发电系统；电加热器与熔盐储能系统连接，用于将输入的新能源电能转换为熔盐热能并储存于熔盐储能系统中；储能发电系统一端连接熔盐储能系统，另一端用于连接电网，用于将熔盐储能系统中存储的熔盐热能转换为熔盐发电电能并传输至电网；燃煤发电系统用于连接电网，以及产生燃煤发电电能并传输至电网。通过建设电加热器、熔盐储能系统和储能发电系统，利用低成本的熔盐储能解决新能源消纳问题，降低了新能源消纳的系统成本，同时又建立了燃煤发电系统，提高了能源电力安全保供能力。供能力。供能力。

【技术实现步骤摘要】
包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于电源规划和新能源发电领域，涉及一种包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，一批大型风电光伏基地正在逐步实施，随着新能源占比进一步提高，由于新能源自身特性与能源电力需求的不匹配，未来需重点解决电力供应保障和新能源消纳两个方面问题，而电力保障关系到能源安全，问题更加突出。统观高比例新能源系统发生的事故教训，以光伏、风电为主的新能源不能完全替代常规稳定发电机8组，难以应对极端天气事件，加剧了系统资源紧张时段的供应挑战。
[0003]对于某些以水电为主的区域，受丰枯期影响，一直存在季节性不平衡问题，主要表现为夏季丰水期水电大发，电量盈余，而冬季枯水期水电发电量骤减，电力供应紧张，而未来随着新能源装机规模进一步扩大，新能源发电也具有较大的季节性不均衡性，春秋季新能源大发导致电量盈余较多，冬季叠加新能源少发和水电枯水期双重制约，缺电问题更加严重。
[0004]为了解决新能源消纳问题，目前已提出多个新能源配置储能政策，其中主要以电化学储能为主，但电化学储能的储能成本相对较高，而为了应对季节性和极端天气的电力短缺问题，又需要建设一定容量的煤电机组，煤电机组利用小时数不高，发电设备利用率较低，成本较高且盈利困难。进一步的，上述两个方面的问题又将加速推升用电成本，导致电价疏导存在困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，电力供应保障和新能源消纳的解决方法成本较高的缺点，提供一种包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统及其控制方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术第一方面，一种包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统，包括电加热器、熔盐储能系统、储能发电系统以及燃煤发电系统；电加热器与熔盐储能系统连接，用于将输入的新能源电能转换为熔盐热能并储存于熔盐储能系统中；储能发电系统一端连接熔盐储能系统，另一端用于连接电网，用于将熔盐储能系统中存储的熔盐热能转换为熔盐发电电能并传输至电网；燃煤发电系统用于连接电网，以及产生燃煤发电电能并传输至电网。
[0008]可选的，所述熔盐储能系统包括高温熔盐罐和低温熔盐罐；高温熔盐罐的进口与电加热器的出口连接，高温熔盐罐的出口和低温熔盐罐的进口均与储能发电系统连接，低温熔盐罐的出口与电加热器的进口连接。
[0009]可选的，所述储能发电系统包括换热器、汽轮机、发电机、冷凝器、凝结水泵、除氧器以及给水泵；换热器的第一换热介质进口和第一换热介质出口均与熔盐储能系统连接，换热器的第二换热介质出口依次连接汽轮机、冷凝器、凝结水泵、除氧器、给水泵以及换热
器的第二换热介质进口，发电机一端连接汽轮机，另一端用于连接电网。
[0010]可选的，所述燃煤发电系统包括燃煤锅炉、汽轮机、发电机、冷凝器、凝结水泵、除氧器以及给水泵；燃煤锅炉的蒸汽出口依次连接汽轮机、冷凝器、凝结水泵、除氧器、给水泵以及燃煤锅炉的进水口；发电机一端连接汽轮机，另一端用于连接电网。
[0011]可选的，所述燃煤发电系统还包括除尘器和烟囱；除尘器一端连接燃煤锅炉，另一端连接烟囱。
[0012]可选的，所述燃煤发电系统包括燃煤锅炉、汽轮机、发电机、冷凝器、凝结水泵、除氧器以及给水泵；燃煤锅炉的蒸汽出口依次连接汽轮机、冷凝器、凝结水泵、除氧器、给水泵以及燃煤锅炉的进水口；发电机一端连接汽轮机，另一端用于连接电网；所述储能发电系统包括换热器，换热器的第一换热介质进口和第一换热介质出口均与熔盐储能系统连接，换热器的第二换热介质出口与燃煤发电系统的汽轮机进口连接，换热器的第二换热介质进口与燃煤发电系统的给水泵出口连接。
[0013]可选的，还包括电柜和变压器；电柜一端用于输入新能源电能，另一端连接电加热器；变压器一端与储能发电系统以及燃煤发电系统均连接，另一端用于连接电网。
[0014]本专利技术第二方面，一种上述的包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统的控制方法，包括：
[0015]获取所述两栖电厂系统的新能源多电时段和新能源缺电时段；
[0016]当当前时段为新能源多电时段时，关闭燃煤发电系统并获取两栖电厂系统的新能源电能和用电需求，当新能源电能大于用电需求时，启动电加热器和熔盐储能系统；当新能源电能不大于用电需求时，启动储能发电系统；
[0017]当当前时段为新能源缺电时段时，关闭电加热器、熔盐储能系统和储能发电系统，启动燃煤发电系统。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统，通过建设电加热器、熔盐储能系统和储能发电系统，充分考虑了以新能源为主体的新型电力系统面临的严峻形势，从电力电量平衡角度考虑，利用低成本的熔盐储能解决新能源消纳问题，降低了新能源消纳的系统成本，同时又建立了燃煤发电系统，利用燃煤发电解决季节性和极端天气下的电力保供问题，提高了能源电力安全保供能力。为新型电力系统中新能源消纳和电力供应保障提供了新的解决途径，为新型煤电建设模式提供参考，还可最大化提高新能源利用率，降低燃煤消耗，对于新型电力系统中多能互补基地优化调度运行也具有一定的指导意义。
[0020]进一步的，燃煤发电系统和储能发电系统共用燃煤锅炉、汽轮机、发电机、冷凝器、凝结水泵、除氧器以及给水泵，又有效解决了季节性缺电导致的燃煤发电系统利用小时数不高，导致的发电设备长期闲置问题。
附图说明
[0021]图1为本专利技术包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统结构示意图。
[0022]图2为本专利技术包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统的控制方法流程图。
[0023]图3为本专利技术算例系统的逐月电量平衡结果示意图。
[0024]其中：1
‑
电柜；2
‑
电加热器；3
‑
高温熔盐罐；4
‑
换热器；5
‑
低温熔盐罐；6
‑
燃煤锅炉；
7
‑
汽轮机；8
‑
发电机；9
‑
变压器；10
‑
除尘器；11
‑
冷凝器；12
‑
给水泵；13
‑
除氧器；14
‑
凝结水泵；15
‑
烟囱。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统，其特征在于，包括电加热器(2)、熔盐储能系统、储能发电系统以及燃煤发电系统；电加热器(2)与熔盐储能系统连接，用于将输入的新能源电能转换为熔盐热能并储存于熔盐储能系统中；储能发电系统一端连接熔盐储能系统，另一端用于连接电网，用于将熔盐储能系统中存储的熔盐热能转换为熔盐发电电能并传输至电网；燃煤发电系统用于连接电网，以及产生燃煤发电电能并传输至电网。2.根据权利要求1所述的包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统，其特征在于，所述熔盐储能系统包括高温熔盐罐(3)和低温熔盐罐(5)；高温熔盐罐(3)的进口与电加热器(2)的出口连接，高温熔盐罐(3)的出口和低温熔盐罐(5)的进口均与储能发电系统连接，低温熔盐罐(5)的出口与电加热器(2)的进口连接。3.根据权利要求1所述的包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统，其特征在于，所述储能发电系统包括换热器(4)、汽轮机(7)、发电机(8)、冷凝器(11)、凝结水泵(14)、除氧器(13)以及给水泵(12)；换热器(4)的第一换热介质进口和第一换热介质出口均与熔盐储能系统连接，换热器(4)的第二换热介质出口依次连接汽轮机(7)、冷凝器(11)、凝结水泵(14)、除氧器(13)、给水泵(12)以及换热器(4)的第二换热介质进口，发电机(8)一端连接汽轮机(7)，另一端用于连接电网。4.根据权利要求1所述的包含燃煤发电和新型储能的两栖电厂系统，其特征在于，所述燃煤发电系统包括燃煤锅炉(6)、汽轮机(7)、发电机(8)、冷凝器(11)、凝结水泵(14)、除氧器(13)以及给水泵(12)；燃煤锅炉(6)的蒸汽出口依次连接汽轮机(7)、冷凝器(11)、凝结水泵(14)、除氧器(13)、给水泵(12)以及燃煤锅炉(6)的进水口；发电机(8)一端连接汽轮机(7)，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨欣，李富春，项丽，孙沛，田宏粱，赵亮，傅旭，王昭，党楠，冯斌，陈颖，卢苗，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：