一种风光储可再生汽轮机热电联供系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风光储可再生汽轮机热电联供系统，包括风光发电系统，热电储能系统和汽轮机热电联供系统。风光储电系统包括光伏发电和风力发电，通过变压器连接低压电网，热电储能系统包括电加热温控器和储能分配控制器，用来对储电装置的输入电量进行实时调控。其中，电热式化学链/熔融盐储热系统连接低压电网，通过电加热温控器实施能量输入控制策略，加热后的工质进入汽轮机热电联供系统实现电能和热能的存储输入与输出。整个系统通过耦合风光储电和高低压电网系统，采用自动调节技术实现电热式化学链/熔融盐储热罐的高效储热解耦，实现了风光储电、储热和热电联供的总体协调控制，具有显著的经济效益、社会效益和工程应用前景。程应用前景。程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种风光储可再生汽轮机热电联供系统

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[0001]本技术涉及风光发电与储能
，尤其涉及一种风光储可再生汽轮机热电联供系统。

技术介绍
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[0002]随着世界人口的持续增长和经济的持续增长，对能源供应的需求也在增长。此外，目前的能源消费结构主要依赖于煤、石油和天然气等化石燃料。2016年6月发布的《BP世界能源统计年鉴》2016指出，过去10年全球一次能源消费的年均增长率为1.9％。2015年全球一次能源消费增长1.0％，中国一次能源消费增长1.5％，连续15年保持世界一次能源消费第一。并据预测，未来大部分化石燃料消耗会不断增加，二氧化碳排放量也会增加，减少温室气体是一项严峻的挑战。为了面对这种情形，必须逐步调整能源消费结构，加大力度开发风能、太阳能、潮汐能、地热能等可再生能源，在能源应用方面走可持续发展道路，确保经济繁荣、生态健康和人类社会不断向前。
[0003]自1980你那丹麦学者首先提出风光互补发电理念以来，到目前为止，国内外对各种新型能源系统已开展了大量研究，相关的部分科技成果已经成熟，并且其主要的研究方向是并网发电和独立风力发电。迄今为止，对于小型电网并网的研究一直较少。虽然国外学者对风光联运发电系统、风力与储能电站联运系统、光伏发电与储能电站联运系统得到进一步的发展并取得了丰硕的研究成果，但对于中小型储能与热电联供系统的研究较少，对整体系统的优化设计也缺少成熟的理论和工程实践支撑。如何合理、有效利用分布式风光发电与储能，是目前亟需解决的重点问题。
[0004]化学链/熔融盐储热技术通过可逆的化学反应来存储和释放热能，其储热密度远高于显热储存和相变热储存，不仅可以对热能进行长期储存几乎无热损失，而且可以实现冷热的复合储存，因而在余热/废热回收及风光互补的利用等方面都具有广阔的应用前景。然而，现有技术鲜有利用化学链/熔融盐储热技术在余热/废热回收及风光互补利用的技术方案。

技术实现思路
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[0005]本技术的目的在于提供一种风光储可再生汽轮机热电联供系统，以解决现有技术的不足。
[0006]本技术由如下技术方案实施：一种风光储可再生汽轮机热电联供系统，所述系统包括风光发电系统、热电储能系统和汽轮机热电联供系统；所述风光发电系统包括光伏发电模块和第一DC/AC转换模块，以及风力发电模块和第二DC/AC转换模块，所述第一DC/AC转换模块出口a、第二DC/AC转换模块出口b分别连接第一变压器和第二变压器，所述第一变压器和第二变压器依次通过低压电网、第三变压器连接至高压电网，或者所述第一变压器和第二变压器依次通过高压电网、第三变压器连接至低压电网；
[0007]所述热电储能系统包括储电装置、总电流输入信号模块和电热式化学链/熔融盐
储热罐，所述低压电网还连接电加热温控器，所述电加热温控器输出端d输出加热电流连接至电热式化学链/熔融盐储热罐，所述电加热温控器连接储能分配控制器共同构成电力调控系统，所述储能分配控制器输入端连接总电流输入信号模块和电加热温控器，所述储能分配控制器输出端连接第三DC/AC转换模块，所述第三DC/AC转换模块两端分别连接低压电网、储电装置；
[0008]所述汽轮机热电联供系统包括抽背式汽轮机，所述电热式化学链/熔融盐储热罐给水出口f连接抽背式汽轮进口g和旁通阀进口，所述旁通阀出口连接I级减温减压器入口l，所述I级减温减压器出口m连接第一减温器出口，并通过第一调节阀连接高压工业供汽网入口p；
[0009]所述抽背式汽轮机一级抽汽口j连接第一减温器，所述抽背式汽轮机二级抽汽口k连接第二减温器，所述第一减温器出口通过第一调节阀连接高压工业供汽网入口p,所述第二减温器出口通过第二调节阀连接低压工业供汽网入口q,所述第二减温器出口还通过第三调节阀连接供暖首站入口r。
[0010]所述I级减温减压器出口m还连接II级减温减压器进口n，所述II级减温减压器出口o与第二减温器出口汇合并经第三调节阀连接供暖首站进口r，所述供暖首站出口s连接疏水泵入口，所述疏水泵出口连接除氧器入口h，所述除氧器除连接补水管路，所述除氧器主蒸汽入口u还连接抽背式汽轮机背压出口t，所述除氧器疏水出口i连接变频增压泵输入端，所述变频增压泵输出端连接高压加热器，所述高压加热器加热进口i连接抽背式汽轮机第一抽汽口j,所述高压加热器出口连接电热式化学链/熔融盐储热罐进口e。
[0011]进一步的，所述低压电网还连接第四变压器，所述第四变压器连接发电机，所述发电机抽背式汽轮机。
[0012]进一步的，所述电热式化学链/熔融盐储热罐由多个电热式化学链/熔融盐储热罐并联而构成，所述电热式化学链/熔融盐储热罐罐内设主电加热器和输出电加热器。
[0013]进一步的，所述抽背式汽轮机为单台可调式抽汽背压式汽轮机，或者由多台背压机串并组合汽轮机组阵列。
[0014]进一步的，所述储电装置、总电流输入信号模块由化学电池、或超级电容电池、或飞轮储能单独或混合组成。
[0015]本技术的优点：
[0016]本技术通过采用风光储能与热电调控结合电热式化学链/熔融盐储热罐的形式，实现了对整个系统的解耦控制。该装置光伏发电、风力发电、汽轮机组发电，以及储电装置和储热装置均在低压电网相连，并通过变压器与高压电网连接，储热装置和储电装置所需电能均来自低压电网的光伏发电和风力发电。储能分配控制器用来接收当前可储电能所对应的电流信号I
总
和储热装置所消耗电能对应的电流信号I
储热
，输出当前可用于储电的电流信号I
储电
至储电装置(即完成储能电流分配)。电热式化学链/熔盐储热装置由电加热温控器控制，所输出的高温高压蒸汽进入抽背式汽轮机或多台背压机串并组成的汽轮机阵列，驱动发电机发电，且输出不同参数的蒸汽。电加热温控器根据用供热需求控制储热装置产生高温高压蒸汽，并同时输出电加热所消耗的电流至储能分配控制器。整个系统解耦性良好，具有良好的理论研究和工程实用意义。
附图说明：
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术实施例的储热装置和电热式化学链/熔融盐储热罐从低压电网供能结构示意图；
[0019]图2为本技术实施例的储热装置和电热式化学链/熔融盐储热罐通过高压电网供能结构示意图。
具体实施方式：
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光储可再生汽轮机热电联供系统，其特征在于，所述系统包括风光发电系统、热电储能系统和汽轮机热电联供系统；所述风光发电系统包括光伏发电模块(1)和第一DC/AC转换模块(3)，以及风力发电模块(2)和第二DC/AC转换模块(4)，所述第一DC/AC转换模块(3)出口a、第二DC/AC转换模块(4)出口b分别连接第一变压器(5)和第二变压器(6)，所述第一变压器(5)和第二变压器(6)依次通过低压电网(13)、第三变压器(14)连接至高压电网(15)，或者所述第一变压器(5)和第二变压器(6)依次通过高压电网(15)、第三变压器(14)连接至低压电网(13)；所述热电储能系统包括储电装置(9)、总电流输入信号模块(10)和电热式化学链/熔融盐储热罐(16)，所述低压电网(13)连接电加热温控器(12)，所述电加热温控器(12)出口d输出加热电流连接电热式化学链/熔融盐储热罐(16)，所述电加热温控器(12)连接储能分配控制器(11)共同构成电力调控系统，所述储能分配控制器(11)输入端分别连接总电流输入信号模块(10)和电加热温控器(12)，所述储能分配控制器(11)输出端连接第三DC/AC转换模块(8)，所述第三DC/AC转换模块(8)两端分别连接低压电网(13)、储电装置(9)；所述汽轮机热电联供系统包括抽背式汽轮机(17)，所述电热式化学链/熔融盐储热罐(16)给水出口f连接抽背式汽轮机(17)进口g和旁通阀(23)进口，所述旁通阀(23)出口连接I级减温减压器(24)入口l，所述I级减温减压器(24)出口m连接第一减温器(26)出口，并通过第一调节阀(28)连接高压工业供汽网(31)入口p；所述抽背式汽轮机(17)一级抽汽口j连接第一减温器(26)，所述抽背式汽轮机(17)二级抽汽口k连接第二减温器(27)，所述第一减温器(26)出口通过第一调节阀(28)连接高压工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辉，张雪桢，韩劲松，田延贵，李世聪，徐钢，张杰，王梦薇，王占芳，
申请(专利权)人：吉能国际能源有限公司，
类型：新型
国别省市：