CN207634246U - 风光火热储多能互补系统 - Google Patents

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崔馨元
于晓东
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Abstract

本实用新型公开了一种风光火热储多能互补系统，属于清洁能源领域。本实用新型：包括太阳能集热系统、光伏发电系统、风力发电系统、熔融盐储热系统以及煤电系统；所述太阳能集热系统、光伏发电系统、风力发电系统分别通过熔融盐储热系统连接煤电系统。本实用新型的风光热媒多能互补系统不仅可以实现风力发电以及光伏发电的能量储存以及应用，还能实现太阳能光热的储存以及应用；最大限度开发了对清洁能源的利用，极大提高了清洁能源的利用效率，具有明显的经济效益和社会效益。

Description

风光火热储多能互补系统
技术领域
本实用新型涉及清洁能源利用领域，特别涉及一种风光火热储多能互补系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展，对传统的化石能源消耗巨大，化石能源价格不断上涨，同时也对人类环境造成巨大的破坏，为实现可持续发展，世界各国都在大力发展绿色清洁能源。
近年来，风电、光电以及风光互补发电系统发展迅速，然而，有时候有风、有时候没风；有时候有光，有时候没光，因此风电、光电的发展受到限制。
现有技术也有将风电和光电能源储存的系统，但由于光电转换效率低等原因导致，现有的系统对太阳能和风能的利用率还非常低。如何更加高效的利用太阳能和风能等清洁能源是亟待解决的问题。
实用新型内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中对太阳能和风能等清洁能源利用率低的问题，本实用新型提供了一种风光火热储多能互补系统。
本实用新型的技术方案为：
一种风光火热储多能互补系统，包括太阳能集热系统、光伏发电系统、风力发电系统、熔融盐储热系统以及煤电系统；所述太阳能集热系统、光伏发电系统、风力发电系统分别通过熔融盐储热系统连接煤电系统。
作为优选方案，所述熔融盐储热系统包括装有熔融盐的热罐、冷罐以及用于熔盐循环的热罐熔盐循环泵和冷罐熔盐循环泵；所述熔融盐储热系统与太阳能集热系统之间设置有油盐换热器；所述油盐换热器的冷导热油出口通过管道连接至太阳能集热系统，然后连通油盐换热器的热导热油入口；所述冷罐通过管道接至所述油盐换热器的冷盐水入口；所述油盐换热器的热盐水出口通过管道连通热罐。
进一步地，所述风力发电系统和光伏发电系统电连接电加热器；所述冷罐通过管道连接至电加热器的入口；所述电加热器的出口通过管道连通热罐。
作为优选方案，所述熔融盐储热系统与煤电系统之间设置有盐水换热器；所述热罐通过管道连通所述盐水换热器的热盐入口；所述盐水换热器的冷盐出口通过管道连通冷罐；所述盐水换热器的冷水入口连通煤电系统的高压给水设备；所述盐水换热器的热水出口连通煤电系统的锅炉。
作为优选方案，所述太阳能集热系统为槽式太阳能集热系统。
本实用新型的风光火热储多能互补系统包括光热储存过程、光电和风电储存过程以及储存的光热、光电、风电为煤电系统功能的过程。
光热储存过程包括两个循环；第一个循环为：油盐换热器的冷导热油流向太阳能集热系统的光热镜场 ，冷导热油被加热后由热导热油入口流入油盐换热器；第二个循环为：冷罐中的冷盐水通过管道和油盐换热器的冷盐入口进入油盐换热器，冷盐水与热导热油换热后，热盐水进入热罐，完成光热储存。
2、光电、风电储存：冷罐中的冷盐水流经电加热器，被由风电和光电供电的电加热器加热后进入热罐，完成风能发电以及光伏发电的储存。
3、光热、光电、风电为煤电供能：热罐中的热盐水通过盐水换热器的同时将热量传给煤电系统的高压给水，水被加热后送至煤电系统的锅炉，被冷却的盐水流回冷罐。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的风光热媒多能互补系统不仅可以实现风力发电以及光伏发电的能量储存以及应用，还能实现太阳能光热的储存以及应用；最大限度开发了对清洁能源的利用，极大提高了清洁能源的利用效率，具有明显的经济效益和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型风光火热储多能互补系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型的风光火热储多能互补系统包括太阳能集热系统1、光伏发电系统5、风力发电系统6、熔融盐储热系统以及煤电系统；太阳能集热系统1、光伏发电系统5、风力发电系统6分别通过熔融盐储热系统连接煤电系统。
本实用新型中的太阳能集热系统1为槽式太阳能集热系统。本实用新型中所用槽式太阳能集热系统为常规的槽式太阳能集热系统。槽式太阳能集热系统包括反射镜面、聚光器、集热管、支架、连接管路等。
本实用新型中的光伏发电系统5也为现有的光伏发电系统，主要包括光伏组件、逆变器、汇流箱、升压变、进线开关、升压变电站等。
本实用新型中风力发电系统6以及煤电系统也均为现有的发电系统。
本实用新型的创新点在于风光火热储的互补。
具体的，熔融盐储热系统包括装有熔融盐的热罐10、冷罐11以及用于熔盐循环的热罐熔盐循环泵和冷罐熔盐循环泵；热罐10与冷罐11内均装有硝酸钠和/或硝酸钾。
槽式太阳能集热系统的吸热传热系统包括导热油、导热油循环系统、导热油膨胀系统、导热油防凝系统。
导热油采用联苯-联苯醚，包括约73.5%的二苯醚和26.5%的联苯。
熔融盐储热系统与太阳能集热系统之间设置有油盐换热器8；油盐换热器8的冷导热油出口通过管道连接至太阳能集热系统1，然后在导热油循环系统的作用下，被太阳能集热系统1加热的导热油通过油盐换热器8的热导热油入口进入油盐换热器8。冷罐11通过管道接至油盐换热器8的冷盐水入口；油盐换热器8的热盐水出口通过管道连通热罐10。在冷罐熔盐循环泵的作用下，冷罐11中的冷盐分别通过管道和油盐换热器8的冷盐入口进入油盐换热器8。冷盐进入油盐换热器8后，与油盐换热器8中的热导热油换热后变成热盐，热盐在热罐熔盐循环泵的作用下通过管道流至热罐，实现光热的储存。
风力发电系统6和光伏发电系统5电连接电加热器7；冷罐11通过管道连接至电加热器7的入口；电加热器7的出口通过管道连通热罐10。冷罐11中的冷盐在冷罐熔盐循环泵的作用下进入电加热器7，从而被由风力发电和光伏发电供电的电加热器7加热后，成为热盐，热盐在热罐熔盐循环泵的作用下流至热罐10，完成光能发电以及风力发电的储存。
熔融盐储热系统与煤电系统之间设置有盐水换热器2；热罐10通过管道连通盐水换热器2的热盐入口；盐水换热器2的冷盐出口通过管道连通冷罐11；盐水换热器2的冷水入口连通煤电系统的高压给水设备4；盐水换热器2的热水出口连通煤电系统的锅炉3。热罐10中的热盐通过盐水换热器2的同时将热量传给煤电系统的高压给水，水被加热后送至煤电系统的锅炉3，被冷却的盐流回冷罐11，从而实现储存的光热、光电、风电在煤电系统中的利用。
注：图1中连接管路上设有阀门9。阀门9的设置以便于控制为原则，设置的个数及位置不做限定。
本实用新型的风光火热储多能互补系统包括光热储存过程、光电和风电储存过程以及储存的光热、光电、风电为煤电系统功能的过程。
光热储存过程包括两个循环；第一个循环为：油盐换热器的冷导热油流向太阳能集热系统的光热镜场 ，冷导热油被加热后由热导热油入口流入油盐换热器；第二个循环为：冷罐中的冷盐水通过管道和油盐换热器的冷盐入口进入油盐换热器，冷盐水与热导热油换热后，热盐水进入热罐，完成光热储存。
2、光电、风电储存：冷罐中的冷盐水流经电加热器，被由风电和光电供电的电加热器加热后进入热罐，完成风能发电以及光伏发电的储存。
3、光热、光电、风电为煤电供能：热罐中的热盐水通过盐水换热器的同时将热量传给煤电系统的高压给水，水被加热后送至煤电系统的锅炉，被冷却的盐水流回冷罐。

Claims (5)

1.一种风光火热储多能互补系统，其特征在于：包括太阳能集热系统、光伏发电系统、风力发电系统、熔融盐储热系统以及煤电系统；所述太阳能集热系统、光伏发电系统、风力发电系统分别通过熔融盐储热系统连接煤电系统。
2.如权利要求1所述风光火热储多能互补系统，其特征在于：所述熔融盐储热系统包括装有熔融盐的热罐、冷罐以及用于熔盐循环的热罐熔盐循环泵和冷罐熔盐循环泵；所述熔融盐储热系统与太阳能集热系统之间设置有油盐换热器；所述油盐换热器的冷导热油出口通过管道连接至太阳能集热系统，然后连通油盐换热器的热导热油入口；所述冷罐通过管道接至所述油盐换热器的冷盐水入口；所述油盐换热器的热盐水出口通过管道连通热罐。
3.如权利要求2所述风光火热储多能互补系统，其特征在于：所述风力发电系统和光伏发电系统电连接电加热器；所述冷罐通过管道连接至电加热器的入口；所述电加热器的出口通过管道连通热罐。
4.如权利要求2或3所述风光火热储多能互补系统，其特征在于：所述熔融盐储热系统与煤电系统之间设置有盐水换热器；所述热罐通过管道连通所述盐水换热器的热盐入口；所述盐水换热器的冷盐出口通过管道连通冷罐；所述盐水换热器的冷水入口连通煤电系统的高压给水设备；所述盐水换热器的热水出口连通煤电系统的锅炉。
5.如权利要求1-3任一项所述风光火热储多能互补系统，其特征在于：所述太阳能集热系统为槽式太阳能集热系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115406125A (zh) * 2022-09-13 2022-11-29 东营市港城热力有限公司 一种太阳能光热熔盐储热系统及方法
WO2022267155A1 (zh) * 2021-06-23 2022-12-29 北京蓝海翌能新能源集团有限公司 一种基于导热油集热场的太阳能光热电站化盐系统

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