CN101182832A - 一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统 - Google Patents

一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101182832A
CN101182832A CNA2007100191259A CN200710019125A CN101182832A CN 101182832 A CN101182832 A CN 101182832A CN A2007100191259 A CNA2007100191259 A CN A2007100191259A CN 200710019125 A CN200710019125 A CN 200710019125A CN 101182832 A CN101182832 A CN 101182832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
geothermal
thermal
chimney
solar energy
well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007100191259A
Other languages
English (en)
Inventor
赵亮
李华山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CNA2007100191259A priority Critical patent/CN101182832A/zh
Publication of CN101182832A publication Critical patent/CN101182832A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统，包括烟囱，烟囱底部有涡轮发电机，烟囱下方有采集太阳能的集热棚，其特征在于，所述的集热棚内布置有盘管散热器，所述的盘管散热器通过管路和阀门分别与第一地热井、蓄热池和第二地热井相连；该系统有效地解决了太阳能热气流电站运行的连续、稳定性问题，提高了电站的调峰能力，为电站并网发电提供了保障。

Description

一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电系统，也涉及一种地热能发电系统，具体说是一种利用太阳能和地热能加热产生温差在烟囱抽吸作用下产生压差来发电的系统。
背景技术
太阳能热气流电站始于上个世纪70年代末，经过近三十年的发展，形成了一定的技术基础。但太阳能热气流电站受到天气变化以及昼夜更替等情况的制约，运行不稳定，连续性差，调峰能力低，难以实现并网发电。到目前为止，有学者提出对蓄热介质进行改进，来提高系统运行的稳定性，这一改进措施也只能应对短时间没有太阳的情况，效果并不理想。
我国地热资源丰富，但适合用于发电的高温地热资源仅分布在四川西部、西藏南部、云南西部及台湾地区。中低温地热资源在我国分布广泛，仅中东部沉积盆地中就探明地下热水资源491.7亿立方米，它们蕴含的能量相当于18.54亿吨标准煤，加强对地热资源的开发利用是解决我们能源危机的一个有效途径。
发明内容
针对现有太阳能热气流电站运行不稳定，连续性差，调峰能力低的问题，本发明的在于提供一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统，该系统充分利用地热资源和太阳能互补发电，在长时间连续阴雨天气及夜晚都可以连续稳定运行。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统，包括烟囱，烟囱底部有涡轮发电机，烟囱下方有采集太阳能的集热棚，其特征在于，所述的集热棚内布置有盘管散热器，所述的盘管散热器通过管路和阀门分别与第一地热井、蓄热池和第二地热井相连；所述的第一地热井配置有第二循环泵，所述的蓄热池安装有第三循环泵，蓄热池做保温处理，第二地热井安装有第一循环泵。
本发明提供的地热能和太阳能互补的热气流发电系统，用到的主要设备有地热井及循环泵，太阳能集热棚，烟囱，涡轮发电机，蓄热池和盘管散热器。盘管散热器在集热棚内呈螺旋型布置。循环泵用于提供地热水的循环动力，安装在管道的回路上。太阳能集热棚是用来采集太阳能。集热棚外围的地热水回路管道保温处理。
地热能与太阳能的互补充分体现在：当太阳辐照度大，依靠单一的太阳能，涡轮发电机的输出功率可以满足用电需求时，地热水泵入蓄热池保温储存。当天气不好，辐照度不够大或单一太阳能加热不能满足用电需求及遭遇长时间连续阴雨天气时，地热水直接进入集热棚内的盘管散热器，加热棚内空气，保证电站正常运行。此外，蓄热池的存在，进一步提高了电站的调峰能力，为电站并网运行提供了保障。
本发明的优点在于：
(1)克服了太阳能热气流电站电力输出不稳定现象，提高电站的调峰能力。该系统在遭遇连续阴雨天气时，单独依靠地热加热系统亦可发电，不会出现因为辐照度长时间变差出现停机现象，为电站并网发电提供保障；
(2)地热水与地层无接触，无物质交换。因此，不存在地热水损失，不污染地层；
(3)系统维护与维修费用低，寿命长。
附图说明
图1为地热能和太阳能互补的热气流发电系统示意图。
为了更好地了解发明内容，下面结合附图对本发明进行详细描述。
具体实施方式
图1给出了一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统的示意图。包括烟囱3，烟囱3底部有涡轮发电机2，烟囱3下方有采集太阳能的集热棚1，集热棚1内布置有盘管散热器13，所述的盘管散热器13通过管路和阀门分别与第一地热井9、蓄热池10和第二地热井12相连；
第一地热井9配置有第二循环泵8，蓄热池10安装有第三循环泵11，蓄热池10做保温处理，第二地热井12安装有第一循环泵4。第一地热井9和第二地热井12至少为一对，其中，第一地热井9为地热水源井，第二地热井12为回灌井。
集热棚1用来采集太阳能，同时还具有保温作用；涡轮发电机2用来将空气动能转化为电能；烟囱3用来产生压差，即烟囱的“抽吸作用”；第一、二、三循环泵(4、8、11)用来提高水循环动力；第一、二、三阀门(5、6、7)用来控制地热水流向；第一、二地热井(9、12)作为地热水源井和回灌井；蓄热池10用于储存多余热量，用于调峰；盘管散热器13是地热水加热的终端，对棚内空气进行加热。
本发明的工作过程是：
1)、在天气条件好，太阳辐照度大，单一的太阳能加热模式能满足用户对电力的需求时，仅依靠太阳能发电。阳光透过集热棚1加热集热棚内的地面，地面再加热集热棚1内的空气，空气流温度升高，在烟囱3的抽吸作用下，空气流进入烟囱3，带动位于烟囱底部的涡轮发电机2发电。在此期间，为避免第二循环泵8间断运行影响寿命和浪费地热资源，地热井全天满负荷运行。此时，打开第三阀门7和第二阀门6，关闭第一阀门5，第二循环泵8从第一地热井9中抽取的地热水泵入蓄热池10，保温储存，以备调峰使用。
2)、在天气条件不好，太阳辐照度不够大，或者单一太阳能加热发电无法满足用电需求时，打开第三阀门7和第一阀门5，关闭第二阀门6，第二循环泵8从第一地热井9中抽取的地热水直接泵入盘管散热器13，集热棚1内的空气在太阳和盘管散热器13的共同作用下，温度升高，在烟囱3的抽吸作用下，空气流进入烟囱，带动位于烟囱底部的涡轮发电机2发电。通过盘管散热器13的管长可以将盘管散热器13出口的地热尾水温度控制在环境温度附近，充分利用后的地热尾水在第一循环泵4提供的循环动力作用下，回灌第二地热井12。
如果用电需求非常大，上述运行模式仍不能满足用电需求，则启动调峰运行模式。第三循环泵11从蓄热池10中抽取原先储存备调峰使用的地热水和第二循环泵8从第一地热井9中抽取的地热水一起泵入盘管散热器13和集热棚1内空气进行加热。
在电站运行过程中，第一地热井9和第二地热井12分别作为地热水源井和回灌井交替使用，以防止地热水资源枯竭。
本发明的系统有效地解决了太阳能热气流电站运行的连续、稳定性问题，提高了电站的调峰能力，为电站并网发电提供了保障。

Claims (3)

1.一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统，包括烟囱(3)，烟囱(3)底部有涡轮发电机(2)，烟囱(3)下方有采集太阳能的集热棚(1)，其特征在于，所述的集热棚(1)内布置有盘管散热器(13)，所述的盘管散热器(13)通过管路和阀门分别与第一地热井(9)、蓄热池(10)和第二地热井(12)相连；所述的第一地热井(9)配置有第二循环泵(8)，所述的蓄热池(10)安装有第三循环泵(11)，蓄热池(10)做保温处理，第二地热井(12)安装有第一循环泵(4)。
2.如权利要求1所述的地热能和太阳能互补的热气流发电系统，其特征在于，所述的第一地热井(9)和第二地热井(12)至少为一对，其中，第一地热井(9)为地热水源井，第二地热井(12)为回灌井。
3.如权利要求1所述的地热能和太阳能互补的热气流发电系统，其特征在于，所述的盘管散热器(13)在集热棚(1)内呈螺旋型布置，其入口端位于集热棚(1)中部，出口段在集热棚(1)边缘。
CNA2007100191259A 2007-11-20 2007-11-20 一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统 Pending CN101182832A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100191259A CN101182832A (zh) 2007-11-20 2007-11-20 一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100191259A CN101182832A (zh) 2007-11-20 2007-11-20 一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101182832A true CN101182832A (zh) 2008-05-21

Family

ID=39448222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007100191259A Pending CN101182832A (zh) 2007-11-20 2007-11-20 一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101182832A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915217A (zh) * 2010-08-07 2010-12-15 葛洲坝集团电力有限责任公司 太阳能与地热能协同发电系统
CN102135072A (zh) * 2011-03-07 2011-07-27 舒明 风能与地热能组合发电系统
CN102322410A (zh) * 2011-05-21 2012-01-18 张维智 利用太阳能形成热气流发电的方法
CN102338051A (zh) * 2010-07-27 2012-02-01 嘉兴市中道能源设备科技有限公司 一种太阳能及地源热一体化电冷热联供装置
CN102748257A (zh) * 2012-07-11 2012-10-24 苟仲武 一种利用流体升力浮力的发电装置
CN105863965A (zh) * 2016-04-01 2016-08-17 戚荣生 一种利用太阳能地热能发电的装置
CN106225272A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 盐城市恒通石油机械制造有限公司 地热能源井口装置
CN108301995A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种利用吸收式热泵提升地热能品位的发电装置及方法
CN109611296A (zh) * 2018-12-29 2019-04-12 武汉理工大学 一种利用太阳能和地热能进行发电和产水的系统
CN114251241A (zh) * 2021-12-14 2022-03-29 西安热工研究院有限公司 一种与地热能耦合的协同储热调峰系统及方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102338051A (zh) * 2010-07-27 2012-02-01 嘉兴市中道能源设备科技有限公司 一种太阳能及地源热一体化电冷热联供装置
CN101915217A (zh) * 2010-08-07 2010-12-15 葛洲坝集团电力有限责任公司 太阳能与地热能协同发电系统
CN102135072A (zh) * 2011-03-07 2011-07-27 舒明 风能与地热能组合发电系统
CN102135072B (zh) * 2011-03-07 2012-10-31 舒明 风能与地热能组合发电系统
CN102322410A (zh) * 2011-05-21 2012-01-18 张维智 利用太阳能形成热气流发电的方法
CN102322410B (zh) * 2011-05-21 2013-04-17 张维智 利用太阳能形成热气流发电的方法
CN102748257A (zh) * 2012-07-11 2012-10-24 苟仲武 一种利用流体升力浮力的发电装置
CN105863965A (zh) * 2016-04-01 2016-08-17 戚荣生 一种利用太阳能地热能发电的装置
CN106225272A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 盐城市恒通石油机械制造有限公司 地热能源井口装置
CN108301995A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种利用吸收式热泵提升地热能品位的发电装置及方法
CN109611296A (zh) * 2018-12-29 2019-04-12 武汉理工大学 一种利用太阳能和地热能进行发电和产水的系统
CN114251241A (zh) * 2021-12-14 2022-03-29 西安热工研究院有限公司 一种与地热能耦合的协同储热调峰系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101182832A (zh) 一种地热能和太阳能互补的热气流发电系统
CN104393587B (zh) 利用可再生能源的冷热电多联供能源站
CN102996374B (zh) 太阳能与风能互补型热、电联产系统
CN102823458B (zh) 太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚
CN206669847U (zh) 热电厂区域多能互补能源微网系统
CN101526271A (zh) 具有蓄能装置的风光互补集热系统
CN103267365A (zh) 一种联合制热水系统
CN206582068U (zh) 一种光热复合式非补燃压缩空气发电系统
CN111102143A (zh) 一种地热光热复合式连续发电系统
CN204458210U (zh) 风电、光热和介质储热联合供能系统
CN102829542A (zh) 太阳光伏变功率电热蓄能热水器及热水系统
CN101261001A (zh) 太阳能辅助燃煤火电厂一体化回热装置
CN204992736U (zh) 一种高地温隧道降温散热及热能转化装置
CN204665998U (zh) 一种储热装置
CN201628398U (zh) 楼宇式太阳能热水器
CN202545151U (zh) 一种利用太阳能和地热能的联合发电装置
CN203100129U (zh) 太阳光伏变功率电热蓄能热水系统
CN205316442U (zh) 基于跨季节蓄热的光伏光热供暖系统
CN102878019A (zh) 太阳能热风风力发电结合光伏发电结构及降温控制方法
CN205641138U (zh) 利用风电光伏空气可再生能源的供热系统
Sheng et al. Island power management using a marine current turbine farm and an ocean compressed air energy storage system
CN204805048U (zh) 一种太阳能光热蒸汽发电系统
Kariongan et al. Optimization of renewable energy generation to increase the electrification ratio in Borme District-Papua Province
CN203756448U (zh) 一种基于双工质热力循环的太阳能热电联产系统
CN102251911B (zh) 一种太阳能抽真空水力发电系统及其操作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080521