CN105515028A - 一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法 - Google Patents
一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105515028A CN105515028A CN201610045633.3A CN201610045633A CN105515028A CN 105515028 A CN105515028 A CN 105515028A CN 201610045633 A CN201610045633 A CN 201610045633A CN 105515028 A CN105515028 A CN 105515028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- compressed air
- electric quantity
- energy storage
- power grid
- 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
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 123
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 74
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015607 signal release Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of 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
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明提供了一种发电站和压缩空气联合储能发电系统和方法，其中，发电站和压缩空气联合储能发电系统包括：火力发电站、风力发电站、生物质发电站、压缩空气储能系统、电网系统以及需求负荷系统；其中，所述火力发电站、所述风力发电站以及所述生物质发电站分别与所述压缩空气储能系统相连，所述压缩空气储能系统与所述电网系统相连；所述需求负荷系统分别与所述火力发电站、所述风力发电站、所述生物质发电站、所述电网系统以及所述压缩空气储能系统相连。本发明的技术方案能够在不影响电网调峰性能的情况下，接入清洁能源，提高清洁能源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域，更为具体地说，涉及一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法。
背景技术
随着人民生活水平的提高和产业结构的调整，我国电网用电量峰谷差逐年增大，电网调峰问题日渐突出，这使得电网调峰任务重，难度大。
同时，由于各种新型清洁能源(如：风能及生物质能)接入电网，也对电网调峰带来了更大的困难，当前电网系统中用电量极不均衡，夜间与白天用电负荷比相差悬殊，而风电等可再生能源在夜间出力较大，火电及生物质发电站很难在夜间用电低谷期停止供电，因此造成了大量清洁能源的浪费。同时清洁能源往往存在间歇性或稳定性差的因素，例如：风电受到各种环境因素影响，在电网的高负荷需求时期，风电的可靠性差，在低负荷时期却可能发出大量电网难以消纳的功率。综上，发展清洁能源与电网调峰能力的矛盾尤为严峻，现有的以煤电为主、缺乏有效调节手段的电网系统难以接入大量清洁电能。
综上所述，如何能够在不影响电网调峰的过程中大量地接入清洁电能成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种发电站与压缩空气联合储能发电的技术方案，以解决背景技术中所介绍的现有技术中以煤电为主、缺乏有效调节手段的电网系统难以接入大量清洁电能的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，提供了一种发电站和压缩空气联合储能发电系统，该联合储能发电系统包括：
火力发电站、风力发电站、生物质发电站、压缩空气储能系统、电网系统以及需求负荷系统；其中，
所述火力发电站、所述风力发电站以及所述生物质发电站分别与所述压缩空气储能系统相连，所述压缩空气储能系统与所述电网系统相连；
所述需求负荷系统分别与所述火力发电站、所述风力发电站、所述生物质发电站、所述电网系统以及所述压缩空气储能系统相连。
优选地，所述需求负荷系统包括：
电网负荷检测模块，与所述电网系统电连接，用于检测所述电网系统的需求电量；
电量信号释放模块，与所述压缩空气储能系统电连接，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量大于或等于最大额定需求电量时，向所述压缩空气储能系统发送释放电量信号，以使所述压缩空气储能系统向所述电网系统释放或增多释放电能；
电量调节模块，与所述电网系统以及所述压缩空气储能系统分别相连，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述压缩空气储能系统发送电量调节信号，以使所述压缩空气储能系统减少或停止向所述电网系统释放电能。
优选地，电量调节模块还与所述火力发电站相连，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述火力发电站发送第一电能控制信号，以使所述火力发电站停止或减少向所述电网系统发送电量并将多余电量释放入所述压缩空气储能系统。
优选地，电量调节模块还分别与所述风力发电站以及所述生物质发电站相连，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述风力发电站以及所述生物质发电站发送第二电能控制信号，以使所述风力发电站与所述生物质发电站向所述电网系统开始发送电能或增加发送的电能。
优选地，所述火力发电站包括第一汽轮机；所述生物质发电站包括第二汽轮机；所述风力发电站包括电动机；所述压缩空气储能系统包括：
与所述第一汽轮机相连的火电站空气压缩机；
与所述第二汽轮机相连的生物质电站空气压缩机；
与所述电动机相连的风电站空气压缩机；
分别与所述火电站压缩机、生物质电站空气压缩机以及所述风电站空气压缩机相连通的储气室；与所述储气室相连通的换热器；与所述换热器相连通的蓄热器；与所述蓄热器相连通的透平机；与所述透平机相连通的发电机；所述发电机与所述电网系统电连接。
优选地，所述蓄热器还与所述火力发电站中的锅炉循环水输出管道以及锅炉烟气管道相连通，用于吸收所述火力发电站中的锅炉循环水以及锅炉烟气的热量。
根据本发明的第二方面，还提出了一种发电站与压缩空气联合储能发电方法，该方法用于本发明第一方面提供的发电站和压缩空气联合储能发电系统，该发电站与压缩空气联合储能发电方法包括：
需求负荷系统检测电网系统的需求电量；
所述需求负荷系统判断所述电网系统的需求电量是否大于或等于最大额定需求电量，若所述电网系统的需求电量大于所述最大额定需求电量，则所述需求负荷系统控制所述压缩空气储能系统向所述电网系统释放或增加释放的电能；
所述需求负荷系统判断所述电网系统的需求电量是否小于或等于最小额定需求电量，若所述电网系统的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量，则所述火力发电站、所述风力发电站和/或所述生物质发电站停止或减少向所述电网系统释放的电能，并将多余电能释放入所述压缩空气储能系统进行储存。
优选地，所述方法还包括：当所述电网系统的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量时，所述压缩空气储能系统停止或减少向所述电网系统释放电能。
优选地，所述方法还包括：当所述电网系统的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量时，所述火力发电站停止向所述电网系统发送电量，并将多余电量释放入所述压缩空气储能系统；所述风力发电站或所述生物质发电站向所述电网系统发送电量。
优选地，所述方法，还包括：蓄热器吸收所述火力发电站中的锅炉循环水以及锅炉烟气的热量；
使用所述锅炉循环水以及锅炉烟气的热量加热与所述蓄热器相连通的储气室提供的压缩空气；
当所述压缩空气加热到预定温度且所述电网系统的需求电量大于或等于最大额定需求电量时，将加热后的所述压缩空气发送至所述透平机，以使所述透平机驱动发电机进行发电。
本发明提供的发电站和压缩空气联合储能发电系统与方法的方案，通过将火力发电站、风力发电站以及生物质发电站接入压缩空气储能系统，能够将多余的电能输入到该压缩空气储能系统进行存储，需求负荷系统接入电网系统，能够检测到电网系统需求电量过大时，控制压缩空气储能系统向电网系统是否或增加释放的电能；并在检测到电网系统的需求电量较小时，火力发电站、风力发电站和/或生物质发电站停止或减少向电网系统释放的电能，并将多余电能暂时释放入该压缩空气储能系统中进行存储，从而能够在风力能源或生物质能源接入电网时，有效地对电网系统的用电量进行调峰，同时，可以暂时将火力发电站的电能暂时存入压缩空气储能系统，然后使用风力发电站或生物质发电站的电能对电网系统进行供电，从而克服了清洁能源的间歇性或稳定性问题，减少了清洁能源的浪费，提高风能以及生物质能的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电系统的结构示意图；
图2是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电系统的结构示意图；
图3是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电系统的结构示意图；
图4是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电方法的流程示意图；
图5是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电方法的流程示意图；
图6是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电方法的流程示意图；
图7是本发明一示例性实施例示出的一种发电站与压缩空气联合储能发电方法的流程示意图。
图1至图7所示的各结构与附图标记的对应关系如下：
1-火力发电站、11-第一汽轮机、2-风力发电站、21-第二汽轮机、3-生物质发电站、31-电动机、4-压缩空气储能系统、41-火电站空气压缩机、42-生物质电站空气压缩机、43-风电站空气压缩机、44-储气室、45-换热器、46-蓄热器、47-透平机、48-发电机、5-电网系统、6-需求负荷系统、61-电网负荷检测模块、62-电量信号释放模块、63-电量调节模块。
具体实施方式
本发明实施例提供的发电站与压缩空气联合储能发电的方案，解决了背景技术中所介绍的现有的以煤电为主、缺乏有效调节手段的电网系统难以接入大量清洁能源的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
请参考附图1，图1是本发明一示例性实施例示出的一种发电站和压缩空气联合储能发电系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的发电站和压缩空气联合储能发电系统包括：
火力发电站1、风力发电站2、生物质发电站3、压缩空气储能系统4、电网系统5以及需求负荷系统6；其中，
火力发电站1、所述风力发电站2以及所述生物质发电站3分别与所述压缩空气储能系统4相连，所述压缩空气储能系统4与所述电网系统5相连；
通过将火力发电站1、风力发电站2、生物质发电站3分别与压缩空气储能系统4相连，能够将火力发电站1、风力发电站2和/或生物质发电站3的多余电能存储到压缩空气储能系统4中存储，并将压缩空气储能系统4与电网系统5相连，在电网系统5的需求电量过大时，能够将压缩空气储能系统4的电能输入至电网系统5，从而调节电网系统5的用电量，实现削峰填谷的目标。
需求负荷系统6分别与所述火力发电站1、所述风力发电站2、所述生物质发电站3、所述电网系统5以及所述压缩空气储能系统4相连。
需求负荷系统6用于检测电网系统5的需求电量，当检测到电网系统5的需求电量较小时，可以控制火力发电站1、风力发电站2、生物质发电站3将多余供电能量存储至压缩空气储能系统4中，并在检测到电网系统5的需求电量过大时，将压缩空气储能系统4的电能发送至电网系统5，从而对用电量实现削峰填谷的目标，同时，通过设置压缩空气储能系统4，可以控制火力发电站1的多余电能存入压缩空气储能系统4，为风力发电站2或生物质发电站3的电能并入提供空间，减少清洁能源的浪费。
综上，通过将火力发电站1、风力发电站2以及生物质发电站3接入压缩空气储能系统4，能够将多余的电能输入到该压缩空气储能系统4进行存储，需求负荷系统6接入电网系统5，能够检测到电网系统5需求电量过大时，控制压缩空气储能系统4向电网系统5是否或增加释放的电能；并在检测到电网系统5的需求电量较小时，火力发电站1、风力发电站2和/或生物质发电站3停止或减少向电网系统5释放的电能，并将多余电能暂时释放入该压缩空气储能系统4中进行存储，从而能够在风力能源或生物质能源接入电网时，有效地对电网系统5的用电量进行调峰，同时，可以暂时将火力发电站1的电能暂时存入压缩空气储能系统4，然后使用风力发电站2或生物质发电站3的电能对电网系统5进行供电，从而克服了清洁能源的间歇性或稳定性问题，减少了清洁能源的浪费。
同时，如图2所示，图2是本发明实施例提供的一种发电站和压缩空气联合储能供电系统的结构示意图，图1所示实施例中的需求负荷系统6包括：
电网负荷检测模块61，与所述电网系统5电连接，用于检测所述电网系统5的需求电量；
电量信号释放模块62，与所述压缩空气储能系统4电连接，用于当所述电网负荷检测模块61检测到所述电网系统5的需求电量大于最大额定需求电量时，向所述压缩空气储能系统4发送释放电量信号，以使所述压缩空气储能系统4向所述电网系统5开始释放或增多释放电能；
当电网负荷检测模块61检测到电网系统5的需求电量大于或等于最大额定需求电量时，压缩空气储能系统4向电网系统5释放或增加释放的电能，能够提高满足电网需求，并为下次其他发电站接入该压缩空气储能系统4的电能提供存储空间。
电量调节模块63，与所述电网系统5以及所述压缩空气储能系统4分别相连，用于当所述电网负荷检测模块61检测到所述电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述压缩空气储能系统4发送电量调节信号，以使压缩空气储能系统4减少或停止向所述电网系统5释放电能。
通过在电网负荷检测模块61检测到电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，通过压缩空气储能系统4减少或停止向电网系统5释放电能，能够防止增大电网系统5的实际电量，减少出现电网系统5中实际电量过大的情况，通过上述需求负荷系统6对压缩空气储能系统4对电网系统5的电能的调节，能够调节电网系统5的实际电量，减少电网系统5的实际电量出现过大或过小的情况，从而实现对电网系统5的削峰填谷的目标。
所述电量调节模块63还与所述火力发电站1相连，用于当所述电网负荷检测模块61检测到所述电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述火力发电站1发送电能控制信号，以使所述火力发电站1停止或减少向所述电网系统5发送电量并将多余电量释放入所述压缩空气储能系统4。
现有技术中的电网系统5，一般以火力发电站1提供的电能为主，本实施例中，当电网负荷检测模块61检测到电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，通过向火力发电站1发送电能控制信号，能够使得火力发电站1停止或减少向电网系统5发送的电量，并将多余电量释放入压缩空气储能系统4，从而减少电网系统5的实际电量，防止电网系统5的实际负荷过大，进而影响电网系统5的运行，与电网系统5内的电能浪费，同时为风力发电站2或生物质发电站3的电能接入提供空间。
所述电量调节模块63还分别与所述风力发电站2以及所述生物质发电站3相连，用于当所述电网负荷检测模块61检测到所述电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述风力发电站2以及所述生物质发电站3发送电能控制信号，以使所述风力发电站2与所述生物质发电站3向所述电网系统5发送电量或增加发送的电能。
如本申请中背景技术中所述，风能或者生物质能等清洁能源往往存在间歇性或稳定性差的因素，因此，通过在电网的需求电量过小时，减少火力发电站1的输出电能，从而为清洁能源的电能输入提供空间，同时将风力发电站2或生物质发电站3的电能输入电网系统5的中，从而提高清洁能源的利用率。
其中，为了实现上述实施例的技术方案，具体地，图3为本发明一示例性实施例提供的一种发电站和压缩空气联合储能发电系统的结构示意图，如图3所示，图1所示实施例中的火力发电站1包括第一汽轮机11；所述生物质发电站3包括第二汽轮机21；所述风力发电站2包括电动机31；所述压缩空气储能系统4包括：
与所述第一汽轮机11相连的火电站空气压缩机41；与所述第二汽轮机21相连的生物质电站空气压缩机42；与所述电动机31相连的风电站空气压缩机43；分别与所述火电站压缩机、生物质电站空气压缩机42以及所述风电站空气压缩机43相连通的储气室44；与所述储气室44相连通的换热器45；与所述换热器45相连通的蓄热器46；与所述蓄热器46相连通的透平机47；与所述透平机47相连通的发电机48；所述发电机48与所述电网系统5电连接。
火力发电站1包括第一汽轮机11，通过该汽轮机与火电站空气压缩机41相连，能够通过火力发电站1的电能驱动该火电站空气压缩机41压缩空气；同时生物质发电站3包括第二汽轮机21，通过该第二汽轮机21与生物质电站空气压缩机42相连，能够使用生物质发电站3的电能驱动该压缩机做功；通过风力发电站2的发电机48驱动风电站空气压缩机43做功，从而压缩空气；将上述各个空气压缩机的空气输入到储气室44中，并释放入换热器45，压缩空气依次经过换热器45、蓄热器46，并在电网需求电量较大时，将该压缩空气输入至透平机47，驱动发电机48进行发电，将电能接入至电网系统5中，从而实现整个压缩空气储能系统4的空气对电网系统5的电能接入。
其中，该压缩空气储能系统4中，蓄热器46还与火力发电站1中的锅炉循环水输出管道以及锅炉烟气管道相连通，吸收火力发电站1中的锅炉循环水以及锅炉烟气的热量。
蓄热器46回收火电站及生物质发电站3的高温废热蒸汽，利用高温废热蒸汽中的热量加热储气室44中的压缩空气，使得该压缩空气在透平机47中膨胀做功发电，通过利用蓄热器46取代传统压缩空气储能系统4中的燃烧室，因此该系统不受地理因素的限制，同时经济环保，提供火力发电站1或锅炉中烟气或循环水的利用率，增加了实用性。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种发电站与压缩空气联合储能发电方法，由于该方法对应的系统为本发明上述实施例提供的发电站与压缩空气联合储能发电系统，并且方法解决问题的原理与本系统相似，因此方法的实施可参照系统的实施，相同之处相互参照即可，不再赘述。
请参考图4，图4为本发明实施例提供的一种发电站与压缩空气联合储能方法的流程示意图，如图4所示，该压缩空气联合储能方法应用于上述图1至图3所示的压缩空气联合储能系统，该方法包括如下步骤：
S110：需求负荷系统6检测电网系统5的需求电量。
通过需求负荷系统6检测电网系统5的需求电量，即电网系统5的需求用电量，能够根据电网系统5的需求电量情况，配置火力发电站1、风力发电站2、生物质发电站3以及压缩空气储能系统4的电能输出情况。
S120：需求负荷系统6判断所述电网系统5的需求电量是否大于最大额定需求电量，若所述电网系统5的需求电量大于所述最大额定需求电量，则执行步骤S130。
S130：需求负荷系统6控制所述压缩空气储能系统4向所述电网系统5释放或增加释放的电能。
当电网系统5的需求电量大于或等于最大额定需求电量时，说明电网系统5的供电量小于用电量，此时，通过需求负荷系统6控制压缩空气储能系统4向电网系统5释放或者增加释放的电能，能够弥补电网系统5的供电量，提高电能的利用效率，同时由于压缩空气储能系统4的电能来源于上述的火力发电站1、风力发电站2或生物质发电站3，因此，通过上述配置，能够提高电能的使用效率，减少火力发电站1、生物质发电站3或风力发电站2的电能浪费。
S140：需求负荷系统6判断所述电网系统5的需求电量是否小于或等于最小额定需求电量，若所述电网系统5的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量，则执行步骤S150。
S150：所述火力发电站1、所述风力发电站2和/或所述生物质发电站3停止或减少向所述电网系统5释放的电能，并将多余电能释放入所述压缩空气储能系统4进行储存。
当电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，控制火力发电站1、风力发电站2和/或生物质发电站3停止或减少向电网系统5释放的电能，并将多余电能释放入压缩空气储能系统4进行存储，能够实现火电、风电以及生物质电的存储，减少上述电能的浪费，提高电能的利用效率，并减少电网供电量过大，导致的电网负荷过大，引起的电网事故。
通过上述方法，能够有效地根据电网系统5的用电量实现对电网系统5的供电量的削峰填谷功能，并实现对火力发电站1、风力发电站2及生物质发电站3的电能存储，减少电能的浪费。
如图5所示，图4所示实施例提供的发电站和压缩空气联合储能发电方法，还包括如下步骤：
S160：当所述电网系统5的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量时，所述压缩空气储能系统4停止或减少向所述电网系统5释放电能。
当电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，此时若向电网系统5输入电能，可能导致电网系统5的供电量超过用电量，因此，压缩空气储能系统4停止或减少向电网系统5释放电能，能够减少对电网系统5的供电量，从而进一步减少电网系统5的负荷。
如图6所示，图4所示实施提供的方法中，步骤S150：所述火力发电站1、所述风力发电站2和/或所述生物质发电站3停止或减少向所述电网系统5释放的电能，并将多余电能释放入所述压缩空气储能系统4进行储存，具体包括如下步骤：
S151：当所述电网系统5的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量时，所述火力发电站1停止或减少向所述电网系统5发送电量，并将多余电量释放入所述压缩空气储能系统4；
通过火力发电站1停止或减少向电网系统5发送电量，并将多余电量释放入压缩空气储能系统4进行存储，能够减少火力发电站1的电能浪费；同时，为风能或生物质能等形式的清洁能源提供容纳空间，提高电网系统5对风能或生物质能的消纳程度。
S152：所述风力发电站2或所述生物质发电站3向所述电网系统5发送电量。
在停止或减少火力发电站1向电网系统5发送电量的同时，提高风力发电站2或生物质发电站3向电网系统5的发电量，能够提高风力发电站2或生物质发电站3的电能利用率。
当然也可以在电网系统5的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，将存在间歇性或稳定性差的风能或生物质能存储入该压缩空气储能系统4中，以当电网系统5的需求电量较高时，通过该压缩空气储能系统4将风能或生物质能输入至电网系统5，从而减少上述清洁能源的间歇性或稳定性差对电网系统5的不利影响。
如图7所示，图4所示实施例提供的发电站和压缩空气联合储能发电方法，还包括如下步骤：
S210：蓄热器46吸收所述火力发电站1中的锅炉循环水以及锅炉烟气的热量。
S220：使用所述锅炉循环水以及锅炉烟气的热量加热与所述蓄热器46相连通的储气室44提供的压缩空气。
蓄热器46回收火电站及生物质发电站3的高温废热蒸汽，利用高温废热蒸汽中的热量加热储气室44中的压缩空气，使得该压缩空气在透平机47中膨胀做功发电，通过利用蓄热器46取代传统压缩空气储能系统4中的燃烧室，因此该系统不受地理因素的限制，同时经济环保，提供火力发电站1或锅炉中烟气或循环水的利用率，增加了实用性。
S230：判断压缩空气是否加热到预定温度且电网系统5的需求电量释放是否大于或等于最大额定需求电量；当所述压缩空气加热到预定温度且所述电网系统5的需求电量大于或最大额定需求电量时，执行步骤S240。
S240：将加热后的压缩空气发送至所述透平机47，以使所述透平机47驱动发电机48进行发电。
通过将加热后的压缩空气发送至透平机47，从而使得透平机47驱动发电机48做功，将空气储能系统中的能量转化为电能供给到电网系统5中，进一步提高火力发电站1、风力发电站2以及生物质发电站3的电能利用率。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发电站和压缩空气联合储能发电系统，其特征在于，包括：
火力发电站、风力发电站、生物质发电站、压缩空气储能系统、电网系统以及需求负荷系统；其中，
所述火力发电站、所述风力发电站以及所述生物质发电站分别与所述压缩空气储能系统相连，所述压缩空气储能系统与所述电网系统相连；
所述需求负荷系统分别与所述火力发电站、所述风力发电站、所述生物质发电站、所述电网系统以及所述压缩空气储能系统相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述需求负荷系统包括：
电网负荷检测模块，与所述电网系统电连接，用于检测所述电网系统的需求电量；
电量信号释放模块，与所述压缩空气储能系统电连接，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量大于或等于最大额定需求电量时，向所述压缩空气储能系统发送释放电量信号，以使所述压缩空气储能系统向所述电网系统释放或增多释放电能；
电量调节模块，与所述电网系统以及所述压缩空气储能系统分别相连，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述压缩空气储能系统发送电量调节信号，以使所述压缩空气储能系统减少或停止向所述电网系统释放电能。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述电量调节模块还与所述火力发电站相连，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述火力发电站发送第一电能控制信号，以使所述火力发电站停止或减少向所述电网系统发送电量并将多余电量释放入所述压缩空气储能系统。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电量调节模块还分别与所述风力发电站以及所述生物质发电站相连，用于当所述电网负荷检测模块检测到所述电网系统的需求电量小于或等于最小额定需求电量时，向所述风力发电站以及所述生物质发电站发送第二电能控制信号，以使所述风力发电站与所述生物质发电站向所述电网系统开始发送电能或增加发送的电能。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述火力发电站包括第一汽轮机；所述生物质发电站包括第二汽轮机；所述风力发电站包括电动机；所述压缩空气储能系统包括：
与所述第一汽轮机相连的火电站空气压缩机；
与所述第二汽轮机相连的生物质电站空气压缩机；
与所述电动机相连的风电站空气压缩机；
分别与所述火电站压缩机、生物质电站空气压缩机以及所述风电站空气压缩机相连通的储气室；
与所述储气室相连通的换热器；
与所述换热器相连通的蓄热器；
与所述蓄热器相连通的透平机；
与所述透平机相连通的发电机；
所述发电机与所述电网系统相连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述蓄热器还与所述火力发电站中的锅炉循环水输出管道以及锅炉烟气管道相连通，用于吸收所述火力发电站中的锅炉循环水以及锅炉烟气的热量。
7.一种发电站与压缩空气联合储能发电方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至6所述的发电站和压缩空气联合储能发电系统，所述方法包括：
需求负荷系统检测电网系统的需求电量；
所述需求负荷系统判断所述电网系统的需求电量是否大于或等于最大额定需求电量，若所述电网系统的需求电量大于或等于所述最大额定需求电量，则所述需求负荷系统控制所述压缩空气储能系统向所述电网系统开始释放或增加释放电能；
所述需求负荷系统判断所述电网系统的需求电量是否小于或等于最小额定需求电量，若所述电网系统的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量，则所述火力发电站、所述风力发电站和/或所述生物质发电站停止或减少向所述电网系统释放的电能，并将多余电能释放入所述压缩空气储能系统进行储存。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述电网系统的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量时，所述压缩空气储能系统停止或减少向所述电网系统释放电能。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述电网系统的需求电量小于或等于所述最小额定需求电量时，所述火力发电站停止或减少向所述电网系统发送电量，并将多余电量释放入所述压缩空气储能系统；
所述风力发电站或所述生物质发电站向所述电网系统发送电量。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
蓄热器吸收所述火力发电站中的锅炉循环水以及锅炉烟气的热量；
使用所述锅炉循环水以及锅炉烟气的热量加热与所述蓄热器相连通的储气室提供的压缩空气；
当所述压缩空气加热到预定温度且所述电网系统的需求电量大于最大额定需求电量时，将加热后的所述压缩空气发送至所述透平机，以使所述透平机驱动发电机进行发电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610045633.3A CN105515028A (zh) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | 一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610045633.3A CN105515028A (zh) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | 一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105515028A true CN105515028A (zh) | 2016-04-20 |
Family
ID=55722794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610045633.3A Pending CN105515028A (zh) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | 一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105515028A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106468456A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-03-01 | 天津宝成机械制造股份有限公司 | 一种电热转换方法及系统 |
| CN107579535A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-12 | 清华大学 | 一种孤岛能源系统及其工作方法 |
| CN108539775A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-14 | 安徽国电京润电力科技有限公司 | 一种适用于智能电网的能量管理系统 |
| CN110299715A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-10-01 | 贵州电网有限责任公司 | 一种压缩空气储能偏差调峰系统及方法 |
| CN111252204A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-09 | 山东科技大学 | 一种多动力驱动海上综合观测平台 |
| CN111608752A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-01 | 中机国能电力工程有限公司 | 一种火力发电厂空气储能动力系统及方法 |
| CN112087001A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-15 | 国家电网有限公司 | 一种可转换供能的县域清洁能源供能系统 |
| CN112648127A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于退役大型火力发电电站水力设备的压水蓄能系统及方法 |
| CN114776524A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 中交机电工程局有限公司 | 适用于fsru的船载冷能和风能混合供电系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070129110A1 (en) * | 2005-11-04 | 2007-06-07 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Interface switch for distributed energy resources |
| CN103644081A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-19 | 华北电力大学 | 风力发电、火力发电和压缩空气储能一体化发电系统 |
-
2016
- 2016-01-25 CN CN201610045633.3A patent/CN105515028A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070129110A1 (en) * | 2005-11-04 | 2007-06-07 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Interface switch for distributed energy resources |
| CN103644081A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-19 | 华北电力大学 | 风力发电、火力发电和压缩空气储能一体化发电系统 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106468456A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-03-01 | 天津宝成机械制造股份有限公司 | 一种电热转换方法及系统 |
| CN107579535A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-12 | 清华大学 | 一种孤岛能源系统及其工作方法 |
| CN107579535B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-04-05 | 清华大学 | 一种孤岛能源系统及其工作方法 |
| CN108539775A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-14 | 安徽国电京润电力科技有限公司 | 一种适用于智能电网的能量管理系统 |
| CN110299715A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-10-01 | 贵州电网有限责任公司 | 一种压缩空气储能偏差调峰系统及方法 |
| CN111252204A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-09 | 山东科技大学 | 一种多动力驱动海上综合观测平台 |
| CN111608752A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-01 | 中机国能电力工程有限公司 | 一种火力发电厂空气储能动力系统及方法 |
| CN112087001A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-15 | 国家电网有限公司 | 一种可转换供能的县域清洁能源供能系统 |
| CN112087001B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-05-07 | 国家电网有限公司 | 一种可转换供能的县域清洁能源供能系统 |
| CN112648127A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于退役大型火力发电电站水力设备的压水蓄能系统及方法 |
| CN112648127B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-21 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于退役大型火力发电电站水力设备的压水蓄能系统及方法 |
| CN114776524A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 中交机电工程局有限公司 | 适用于fsru的船载冷能和风能混合供电系统 |
| CN114776524B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-11-07 | 中交机电工程局有限公司 | 适用于fsru的船载冷能和风能混合供电系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105515028A (zh) | 一种发电站与压缩空气联合储能发电系统及方法 | |
| CN106224041B (zh) | 一种电热储能系统 | |
| CN107516905B (zh) | 一种多元耦合储能系统 | |
| CN109698495B (zh) | 一种基于超级电容的直流微电网系统 | |
| CN106499599A (zh) | 一种光热复合式非补燃压缩空气发电系统 | |
| CN106712033A (zh) | 一种热电厂消纳弃风的方法 | |
| Li et al. | Strategy analysis of demand side management on distributed heating driven by wind power | |
| CN211777807U (zh) | 一种与风力发电和太阳能光热耦合的压缩空气储能系统 | |
| CN115222213A (zh) | 一种电网配电管理规划方法及系统 | |
| CN104682533A (zh) | 一种适用于可持续建筑的双母线直流极微型电网系统 | |
| CN113587189B (zh) | 一种可再生能源供热系统及方法 | |
| CN110854937A (zh) | 一种耦合蓄热装置的火电调频方法 | |
| CN108736518B (zh) | 一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法 | |
| CN219494049U (zh) | 一种熔盐蓄热发电调峰系统 | |
| CN205178621U (zh) | 多能互补发电系统 | |
| CN111934438A (zh) | 一种新能源微电网复合储能系统及方法 | |
| Wang et al. | Configuration optimization with operation strategy of solar-assisted building cooling heating and power system to minimize energy consumption | |
| Ceran et al. | Performance Analysis of a Hybrid Generation System of Wind Turbines, Photovoltaic Modules, and a Fuel Cell | |
| CN213120223U (zh) | 一种耦合熔融盐蓄热装置的火力发电机组 | |
| CN115392673A (zh) | 一种微电网低碳调度方法、系统、电子设备和介质 | |
| CN111207436B (zh) | 一种热泵储电热电联供系统 | |
| CN211183438U (zh) | 一种耦合蓄热装置的火力发电机组 | |
| CN203504200U (zh) | 一种对包含了多类型发电机组的电网的调度控制装置 | |
| CN106169902B (zh) | 具有实时控制系统的移动式多能源耦合热电复合型能源站 | |
| CN221630064U (zh) | 综合能源供应系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160420 |