CN106091452A - 地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站，属于新能源应用技术领域。在地面的地热流体出口处安装汽轮发电机，利用从地下条带状断裂破碎带裂隙和条带状断裂破碎带孔隙流出的地下温泉热水的上升的蒸汽热能，供给汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入汇流箱，太阳光照射安装在向阳坡地上的光伏组件支柱顶部上面的太阳能电池产生电流，电流通过导电线、控制器、逆变器输入汇流箱，两股电流在汇流箱中汇合后，从汇流箱中输出的电流通过导电线输入用电器向用户供电。在地热发电和光伏发电的过程中，不向空气中排放二氧化碳等温室气体和细颗粒物等污染环境的物质，完全靠清洁能源来发电和供电，有利于保护生态环境。
Description
技术领域
本发明涉及地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站，属于新能源应用技术领域。
背景技术
世界气象组织宣布2016年上半年大气中二氧化碳浓度已达到407PPM，比上一年同期上升。英国南极科考站2016年6月在南极冰面上持续测量到大气二氧化碳浓度达到400PPM，比地球上过去80万年里任何时候都高。大气二氧化碳浓度的升高是引起地球上发生气候变化的主要原因。今年夏天，龙卷风、暴雨、洪水、泥石流等自然灾害已经给人类社会造成了巨大的损失。
用化石燃料煤炭和石油进行燃煤发电和燃油发电都会向大气中排放二氧化碳，使二氧化碳浓度升高。在中国的局部地区的地下存在十分宝贵的地热资源，从地下的条带状断裂破碎带裂隙和条带状断裂破碎带孔隙流出的地下温泉热水的上面流动着地热流体，地热流体冲出地面时具有大量的蒸汽，大量的蒸汽使汽轮发电机运转产生电流，西藏利用地热资源的羊八井螺杆膨胀机地热发电机已投运，江西省利用宜春市的温汤温泉地热水建成一座50千瓦双循环系统试验性地热发电机，开展中低温地热流体发电试验，解决了当地500多人的用电需求。地热发电的过程中，不向空气中排放二氧化碳，环境效益、社会效益和经济效益显著。本发明人了解到，这些有地热资源的地区的太阳能资源也很丰富，太阳能还没有得到充分利用，这些地区的电力供应，目前没有全部使用清洁能源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站。
大部分有地热资源的地区位于中国的中部和西部，中西部的太阳能资源丰富。在太阳能光伏发电的过程中不向空气中排放二氧化碳、属于清洁能源，值得大力推广。中国在‘十三五’时期，太阳能发电的产业规模将大幅提升，到2020年底，太阳能光伏发电装机容量将达到1.5亿千瓦。在同时具有地热清洁能源资源和太阳能清洁能源资源的地区，建设地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站，可以同时利用地下的地热和天上的太阳光的光热能量转换为电能，实行就地供电，不再使用靠化石能源提供的电力，显著优化当地居民区和旅游区的生态环境，从全面利用清洁能源的源头上，彻底解决了在发电过程中向空气中排放二氧化碳、二氧化硫和其他颗粒物污染环境、形成雾霾的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由汽轮发电机6、导电线7、汇流箱8、光伏组件支柱9、跟日转动装置10、太阳能电池11、追日控制设备12、控制器13、逆变器14、用电器15共同组成；
从地面5以下的条带状断裂破碎带裂隙2和条带状断裂破碎带孔隙3中流出的地下温泉热水1的上面流动着地热流体4，在地热流体4的地面出口处的上方安装汽轮发电机6，在汽轮发电机6的附近安放有汇流箱8和用电器15，在地面5以上的向阳坡地上安装光伏组件支柱9，在光伏组件支柱9的上方安装跟日转动装置10，在跟日转动装置10的上方安装太阳能电池11，在太阳能电池11的左侧安装追日控制设备12，在太阳能电池11的下方依次安装控制器13、逆变器14、汇流箱8；
汽轮发电机6通过导电线7与汇流箱8连接，太阳能电池11通过导电线7与控制器13连接，控制器13通过导电线7与逆变器14连接，逆变器14通过导电线7与汇流箱8连接，汇流箱8通过导电线7与用电器15连接。
太阳能电池11是适合在日光照射下进行光伏发电的单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或钙钛矿太阳能电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①全面利用了自然界中的地热资源和太阳能资源来作为发电的原动力，在发电的过程中不向空气中排放温室气体，有利于缓解地球大气层升温、引起气候变化。②发电成本相对较低，环境效益、社会效益、经济效益都比较好。③地热发电和光伏发电的过程中不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫和细颗粒物，避免了燃煤发电和燃油发电会产生雾霾和酸雨的问题，有效保护了生态环境。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
在地面上的地热流体的上升热流、大量蒸汽的出口处安装汽轮发电机，汽轮发电机有蒸汽轮机和同步发电机两个部分，同步发电机主要由转子与定力组成。从地下的条带状断裂破碎带裂隙和条带状断裂破碎带孔隙流出的地下温泉热水的上面流动着地热流体，地热流体冲出地表的蒸汽具有大量的蒸汽热能，蒸汽轮机是以蒸汽为工质，将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式机械，主要用作发电原动机，蒸汽轮机内部的旋转机械能够带动同步发电机内的转子在定子内高速旋转产生电流，在整个发电过程中不排放任何污染环境的物质。汽轮发电机产生的电流通过导电线输入汇流箱。
在地面以上的向阳坡地上安装光伏组件支柱，在光伏组件支柱的上方安装跟日转动装置，跟日转动装置能够使太阳能电池的受光面跟随太阳在天空中的移动轨迹而向着太阳在光伏组件支柱上旋转，以便接受更多的太阳光的照射，在太阳能电池的左侧安装的追日控制设备用来控制太阳能电池在光伏组件支柱上的向阳旋转速度并提供用于太阳能电池旋转的动力，太阳光照射太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整，调整后的直流电通过导电线输入逆变器，在逆变器内直流电转换为交流电，从逆变器输出的交流电通过导电线输入汇流箱。
从地热发电系统内的汽轮发电机产生的电流通过导电线输入汇流箱，从光伏发电系统内的逆变器输出的电流通过导电线输入汇流箱，两股电流在汇流箱内汇合后，通过导电线输入用电器向用户供电。用户使用的全部是由清洁能源供电站供应的清洁能源，与化石能源不沾边，不存在向大气层中排放二氧化碳的问题，对保护生态环境十分有益。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由汽轮发电机6、导电线7、汇流箱8、光伏组件支柱9、跟日转动装置10、太阳能电池11、追日控制设备12、控制器13、逆变器14、用电器15共同组成；
从地面5以下的条带状断裂破碎带裂隙2和条带状断裂破碎带孔隙3中流出的地下温泉热水1的上面流动着地热流体4，在地热流体4的地面出口处的上方安装汽轮发电机6，在汽轮发电机6的附近安放有汇流箱8和用电器15，在地面5以上的向阳坡地上安装光伏组件支柱9，在光伏组件支柱9的上方安装跟日转动装置10，在跟日转动装置10的上方安装太阳能电池11，在太阳能电池11的左侧安装追日控制设备12，在太阳能电池11的下方依次安装控制器13、逆变器14、汇流箱8；
汽轮发电机6通过导电线7与汇流箱8连接，太阳能电池11通过导电线7与控制器13连接，控制器13通过导电线7与逆变器14连接，逆变器14通过导电线7与汇流箱8连接，汇流箱8通过导电线7与用电器15连接。
太阳能电池11是适合在日光照射下进行光伏发电的单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或钙钛矿太阳能电池。
现举出实施例如下：
实施例一：
在地面的地热流体出口处安装汽轮发电机，利用从地下条带状断裂破碎带裂隙和条带状断裂破碎带孔隙流出的地下温泉热水的上升的蒸汽热能，供给汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入汇流箱，太阳光照射安装在向阳坡地上的光伏组件支柱顶部上面的多晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线、控制器、逆变器输入汇流箱，两股电流在汇流箱中汇合后，从汇流箱中输出的电流通过导电线输入用电器向用户供电。在地热发电和光伏发电的过程中，不向空气中排放二氧化碳等温室气体和细颗粒物等污染环境的物质，完全靠清洁能源来发电和供电，有利于保护生态环境。
实施例二：
在地面的地热流体出口处安装汽轮发电机，利用从地下条带状断裂破碎带裂隙和条带状断裂破碎带孔隙流出的地下温泉热水的上升的蒸汽热能，供给汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入汇流箱，太阳光照射安装在向阳坡地上的光伏组件支柱顶部上面的钙钛矿太阳能电池产生电流，电流通过导电线、控制器、逆变器输入汇流箱，两股电流在汇流箱中汇合后，从汇流箱中输出的电流通过导电线输入用电器向用户供电。在地热发电和光伏发电的过程中，不向空气中排放二氧化碳等温室气体和细颗粒物等污染环境的物质，完全靠清洁能源来发电和供电，有利于保护生态环境。
Claims (2)
1.地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站，其特征是，由汽轮发电机（6）、导电线（7）、汇流箱（8）、光伏组件支柱（9）、跟日转动装置（10）、太阳能电池（11）、追日控制设备（12）、控制器（13）、逆变器（14）、用电器（15）共同组成；
从地面（5）以下的条带状断裂破碎带裂隙（2）和条带状断裂破碎带孔隙（3）中流出的地下温泉热水（1）的上面流动着地热流体（4），在地热流体（4）的地面出口处的上方安装汽轮发电机（6），在汽轮发电机（6）的附近安放有汇流箱（8）和用电器（15），在地面（5）以上的向阳坡地上安装光伏组件支柱（9），在光伏组件支柱（9）的上方安装跟日转动装置（10），在跟日转动装置（10）的上方安装太阳能电池（11），在太阳能电池（11）的左侧安装追日控制设备（12），在太阳能电池（11）的下方依次安装控制器（13）、逆变器（14）、汇流箱（8）；
汽轮发电机（6）通过导电线（7）与汇流箱（8）连接，太阳能电池（11）通过导电线（7）与控制器（13）连接，控制器（13）通过导电线（7）与逆变器（14）连接，逆变器（14）通过导电线（7）与汇流箱（8）连接，汇流箱（8）通过导电线（7）与用电器（15）连接。
2.根据权利要求1所述的地热发电与光伏发电互补的清洁能源供电站，其特征是，所述的太阳能电池（11）是适合在日光照射下进行光伏发电的单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或钙钛矿太阳能电池。
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