CN212063516U - 一种清洁能源发电供电供热系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种清洁能源发电供电供热系统，其包括风力发电场、光伏发电场、电化学储能系统和换热装置；风力发电场、光伏发电场均与电化学储能系统连接，风力发电场、光伏发电场、电化学储能系统和电网分别通过输电线路与固体蓄热式锅炉连接；固体蓄热式锅炉与换热装置连通形成循环回路，换热装置与热用户连接成循环回路。优点：经电化学储能系统调整后的风电、光伏限电电力转化成热量储存于固体蓄热式锅炉的蓄热装置中，将限电时段不能上网的风电、光伏发电充分利用，减少风力发电和光伏发电的波动性，减轻电网调峰压力；提高了风电、光伏发电就地消纳能力，对大气污染防治、降低碳排放和提高本地可再生能源消纳比例有重要意义。

Description

一种清洁能源发电供电供热系统
技术领域：
本实用新型涉及供电供热系统技术领域，特别涉及一种清洁能源发电供电供热系统。
背景技术：
目前小型供热锅炉及散煤燃烧供热系统热效率低、污染严重，因此不适合继续开发建设，而风力发电、光伏发电作为新能源正在普遍使用，尤其对于“三北”地区，风、光资源丰富，风力发电、光伏发电等清洁能源发展迅速；但是受消纳因素的限制，风电、光伏发电等清洁能源的发展规模和运行都受到了影响，在供暖期尤其突出，热电机组运行后，电网的调峰裕度降低，风电、光伏发电上网困难，造成“三北”地区出现大量“弃风”和“弃光”现象。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种在供暖期能够有效缓解电网对清洁能源的调峰难度，将“弃风”和“弃光”的电力充分利用，提高风电、光伏发电就地消纳能力的清洁能源发电供电供热系统。
本实用新型由如下技术方案实施：一种清洁能源发电供电供热系统，其包括风力发电场、光伏发电场、电化学储能系统、电网、固体蓄热式锅炉和换热装置；所述风力发电场、所述光伏发电场均与所述电化学储能系统连接，所述风力发电场、所述光伏发电场、所述电化学储能系统和所述电网分别通过输电线路与所述固体蓄热式锅炉连接；所述固体蓄热式锅炉与所述换热装置连通形成循环回路，所述换热装置与热用户连接成循环回路。
进一步地，其还包括风功率预测系统和光功率预测系统，所述风功率预测系统与所述风力发电场连接，所述光功率预测系统与所述光伏发电场连接。
进一步地，其还包括天气预报系统，所述天气预报系统与所述固体蓄热式锅炉连接。
本实用新型的优点：本实用新型使用风力和光伏可再生清洁能源发电供电供热，即没有碳排放，也没有污染物排放；本实用新型经电化学储能系统调整后的风电、光伏限电电力转化成热量储存于固体蓄热式锅炉的蓄热装置中，将限电时段不能上网的风电、光伏发电充分利用，减少风力发电和光伏发电的波动性，减轻电网调峰压力；而且能够减少风力发电场和光伏发电场由于限电带来的经济损失，同时提高了风电、光伏发电清洁能源就地消纳能力，对大气污染防治、降低碳排放和提高本地可再生能源消纳比例有重要意义。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
附图中各部件的标记如下：风力发电场1、光伏发电场2、电化学储能系统3、固体蓄热式锅炉4、换热装置5、热用户6、风功率预测系统7、光功率预测系统8、天气预报系统9、电网10。
具体实施方式：
如图1所示，一种清洁能源发电供电供热系统，其包括风力发电场1、光伏发电场2、电化学储能系统3、电网10、固体蓄热式锅炉4和换热装置5；风力发电场1、光伏发电场2均与电化学储能系统3连接，风力发电场1、光伏发电场2、电化学储能系统3和电网10分别通过输电线路与固体蓄热式锅炉4连接；固体蓄热式锅炉4与换热装置5连通形成循环回路，换热装置5与热用户6连接成循环回路，换热装置5与热用户6连接成的循环回路始终处于运行状态。
其还包括风功率预测系统7和光功率预测系统8，风功率预测系统7与风力发电场1连接，光功率预测系统8与光伏发电场2连接；通过风功率预测系统7能够及时明确风力发电场1下一时段所发的电量，通过光功率预测系统8能够及时明确光伏发电场2下一时段所发的电量；其还包括天气预报系统9，天气预报系统9与固体蓄热式锅炉4连接；通过天气预报系统9能够及时了解固体蓄热式锅炉4下一时段的供热负荷；由此，根据风功率预测系统7可知风力发电场1未来几个小时发电功率，而根据光功率预测系统8可知光伏发电场2未来几个小时发电功率，通过天气预报系统9能够明确未来几个小时固体蓄热式锅炉4给热用户6需要提供的热量，从而得到固体蓄热式锅炉4在未来几个小时的总的用电量；综合上述预测基础数据分配未来几个小时固体蓄热式锅炉4的加热功率和电化学储能系统3的充电或放电功率。
当风力发电场1与光伏发电场2的发电功率等于热用户6所需电功率时，固体蓄热式锅炉4与换热装置5成循环回路开启，由固体蓄热式锅炉4直接给热用户6供热。
当风力发电场1与光伏发电场2的发电功率大于热用户6所需电功率时，固体蓄热式锅炉4与换热装置5之间的循环回路开启，固体蓄热式锅炉4所发热量为热用户6供热，剩余热量直接储存在固体蓄热式锅炉4中。
当风力发电场1与光伏发电场2所发电功率大于固体蓄热式锅炉4额定功率时，固体蓄热式锅炉4与换热装置5之间的循环回路开启，固体蓄热式锅炉4所发热量供给热用户6供热，剩余热量直接储存在固体蓄热式锅炉4中，风力发电场1与光伏发电场2剩余电量储存在电化学储能系统3中。
当风力发电场1与光伏发电场2所发电量小于供热负荷时，且固体蓄热式锅炉4的热量不满足热用户6的需求时，固体蓄热式锅炉4与换热装置5之间的循环回路开启，电化学储能系统3给固体蓄热式锅炉4提供电力，满足固体蓄热式锅炉4给热用户6供热。
当风力发电场1与光伏发电场2所发电量小于供热负荷，但此时储存在固体蓄热式锅炉4中的热量能满足供热要求时，由固体蓄热式锅炉4为热用户6供热。
当在风力发电场1与光伏发电场2均无发电时段，同时电化学储能系统3无储存电量时，由电网10向固体蓄热式锅炉4提供电力，满足固体蓄热式锅炉4给热用户6供热。
本实用新型使用风力和光伏可再生清洁能源发电供电供热，即没有碳排放，也没有污染物排放；本实用新型经电化学储能系统3调整后的风电、光伏限电电力转化成热量储存于固体蓄热式锅炉4的蓄热装置中，将限电时段不能上网的风电、光伏发电充分利用，减少风力发电和光伏发电的波动性，减轻电网10调峰压力；而且能够减少风力发电场1和光伏发电场2由于限电带来的经济损失，同时提高了风电、光伏发电清洁能源就地消纳能力，对大气污染防治、降低碳排放和提高本地可再生能源消纳比例有重要意义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种清洁能源发电供电供热系统，其特征在于，其包括风力发电场、光伏发电场、电化学储能系统、电网、固体蓄热式锅炉和换热装置；所述风力发电场、所述光伏发电场均与所述电化学储能系统连接，所述风力发电场、所述光伏发电场、所述电化学储能系统和所述电网分别通过输电线路与所述固体蓄热式锅炉连接；所述固体蓄热式锅炉与所述换热装置连通形成循环回路，所述换热装置与热用户连接成循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种清洁能源发电供电供热系统，其特征在于，其还包括风功率预测系统和光功率预测系统，所述风功率预测系统与所述风力发电场连接，所述光功率预测系统与所述光伏发电场连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种清洁能源发电供电供热系统，其特征在于，其还包括天气预报系统，所述天气预报系统与所述固体蓄热式锅炉连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114006398A (zh) * 2021-09-01 2022-02-01 内蒙古恒瑞新能源有限责任公司 利用风电和光伏发电进行风积沙处理系统
CN117913812A (zh) * 2024-01-19 2024-04-19 水电水利规划设计总院 一种基于深度学习的风光电源与柔性负荷的互动调控方法

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