可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，可再生能源電源主要為風(fēng)電、光伏、光熱、水電等，風(fēng)電項(xiàng)目出力具有隨機(jī)性及不可控性，光伏項(xiàng)目僅為晝間出力，因此，大規(guī)模的開發(fā)建設(shè)單一的風(fēng)電及光伏項(xiàng)目會對電網(wǎng)的安穩(wěn)運(yùn)行造成很大的影響，且增加了電網(wǎng)的調(diào)峰及調(diào)度壓力，在此背景下，考慮根據(jù)用電負(fù)荷運(yùn)行特性，通過風(fēng)電、光伏的出力互補(bǔ)特性，同時(shí)輔以一定規(guī)模的光熱及儲能設(shè)施，在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，以風(fēng)電、光伏、光熱及儲能設(shè)施等可再生能源電源集群的方式進(jìn)行整體開發(fā)，使其聯(lián)合出力相對穩(wěn)定、持續(xù)和可控。
[0003]有些地區(qū)出現(xiàn)風(fēng)電出力與用電負(fù)荷反特性運(yùn)行特點(diǎn)，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)段，風(fēng)電出力較小，需要電網(wǎng)進(jìn)行電力補(bǔ)充，在電網(wǎng)用電低谷時(shí)段，風(fēng)電出力較大，風(fēng)電場出現(xiàn)嚴(yán)重限電現(xiàn)象。
[0004]太陽能光熱發(fā)電項(xiàng)目受技術(shù)等因素制約，其經(jīng)濟(jì)性相對較差，發(fā)展滯后，探索通過其他相對成熟且經(jīng)濟(jì)性較好的可再生能源電源以電源集群的建設(shè)模式，帶動光熱項(xiàng)目發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)盈利。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供風(fēng)電、光伏、光熱及儲能設(shè)施等可再生能源集群電源發(fā)電模式，其目的在于利用風(fēng)能及太陽能資源的分布特性，探索風(fēng)電、光伏、光熱及儲能設(shè)施聯(lián)合出力運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)友好型可再生能源電源建設(shè)，電網(wǎng)用電高峰時(shí)段，向電網(wǎng)送電，電網(wǎng)用電低谷時(shí)段，從電網(wǎng)取電，并將取、送電量控制在一定的比例范圍的可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種算法-出力特性曲線分析法，根據(jù)風(fēng)資源及太陽能資源分布情況，分別計(jì)算并繪制風(fēng)電及光伏單位容量出力特性曲線，并以用電負(fù)荷運(yùn)行特性曲線為核心依據(jù)，將風(fēng)電及光伏分別按不同的容量配比進(jìn)行對比分析，找出與用電負(fù)荷運(yùn)行特性曲線吻合度較高的最佳風(fēng)光配比，以此為依據(jù)確定風(fēng)電及光伏項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模，同時(shí)可通過替換光伏或新增的方式來建設(shè)光熱項(xiàng)目，利用光熱帶儲的發(fā)電模式，作為此可再生能源電源集群的調(diào)峰電源，且此可再生能源電源集群中風(fēng)電電源部分輔以一定規(guī)模的空氣壓縮等儲能設(shè)施，進(jìn)一步調(diào)節(jié)可再生能源電源集群的出力特性曲線，使其實(shí)現(xiàn)在晝間，可再生能源電源集群出力大于用電負(fù)荷時(shí)，將風(fēng)電通過儲能設(shè)施或光熱通過儲熱系統(tǒng)降低可再生能源電源集群的出力；在夜間，可再生能源電源集群出力小于用電負(fù)荷時(shí)，將風(fēng)電部分的儲能設(shè)施儲存的電力及光熱的儲熱系統(tǒng)儲存的熱量釋放，保證用戶的電力負(fù)荷需求。風(fēng)電、光伏及光熱等可再生能源電源品種以集群的模式進(jìn)行開發(fā)建設(shè)，通過優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)其聯(lián)合出力相對穩(wěn)定、平滑及可控，且在經(jīng)濟(jì)性良好的基礎(chǔ)上，形成與用電負(fù)荷具有較好的互適性的電源系統(tǒng)。
[0007]可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)包括有風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)、光伏電場、太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)、升壓站；所述風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)的箱式變壓器與所述升壓站相連，所述風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)與所述升壓站相連，所述太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)與所述升壓站相連。
[0008]可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、箱式變壓器、電動機(jī)、壓縮機(jī)、蓄熱換熱器、高壓空氣儲存罐、膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組分別與所述箱式變壓器和所述電動機(jī)相連，所述電動機(jī)通過軸驅(qū)動所述壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過管路與所述蓄熱換熱器相連，所述蓄熱換熱器通過管路與所述高壓空氣儲存罐連接，所述蓄熱換熱器通過管路與所述膨脹機(jī)連接，所述膨脹機(jī)通過軸驅(qū)動發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)與所述升壓站相連。
[0009]所述的一種可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)，所述光伏電場包括光伏發(fā)電陣列、直流配電柜、逆變器和箱式變壓器，其中所述光伏發(fā)電陣列與所述直流配電柜相連，所述直流配電柜與所述逆變器相連，所述逆變器與所述箱式變壓器相連，所述箱式變壓器與所述升壓站相連。
[0010]所述的一種可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)包括有槽式聚光集熱場、儲熱系統(tǒng)、太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、汽輪機(jī)、直接空冷系統(tǒng)、抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)和發(fā)電機(jī)；所述上述系統(tǒng)組成兩種連接方式:導(dǎo)熱油循環(huán)連接和汽水循環(huán)連接；其中
[0011]所述導(dǎo)熱油循環(huán)連接是:所述槽式聚光集熱場通過導(dǎo)熱油管路分別與所述儲熱系統(tǒng)的油鹽換熱器和所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的過熱器相連，所述儲熱系統(tǒng)的油鹽換熱器通過導(dǎo)熱油管路與所述槽式聚光集熱場的集熱管路相連；
[0012]汽水循環(huán)連接:所述抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)的高壓給水器預(yù)熱器與所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的預(yù)熱器相連，所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的預(yù)熱器與太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器相連，所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器與所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的過熱器相連，所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的過熱器通過管路與所述汽輪機(jī)的主氣門相連，所述汽輪機(jī)的排氣裝置與所述直接空冷系統(tǒng)的進(jìn)氣管路相連，所述直接空冷系統(tǒng)的凝結(jié)水管路與所述抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)的凝結(jié)水泵相連，所述汽輪機(jī)通過軸驅(qū)動所述發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)與所述升壓站相連。
[0013]所述的一種可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)包括有預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器和過熱器，其中所述過熱器與所述蒸汽發(fā)生器相連，所述蒸汽發(fā)生器與所述預(yù)熱器相連，所述預(yù)熱器與所述槽式聚光集熱場的集熱管路相連。
[0014]所述的一種可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)，所述抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)包括有凝結(jié)水泵、低壓給水加熱器、除氧器、給水泵和高壓給水器預(yù)熱器，其中所述凝結(jié)水泵與所述低壓給水加熱器相連，所述低壓給水加熱器與所述除氧器相連，所述除氧器與所述給水泵相連，所述給水泵與所述高壓給水器預(yù)熱器相連。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的可再生能源集群式電源發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下所述為本實(shí)用新型的實(shí)施實(shí)例，并不因此而限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例(如圖1所示)
[0018]風(fēng)電、光伏、光熱及儲能聯(lián)合可再生能源電源集群供電系統(tǒng)分為4個(gè)子系統(tǒng)，分別是風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)1、光伏電場2、太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)3、升壓站4。
[0019]風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)I包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1.1、箱式變壓器1.2、電動機(jī)1.3、壓縮機(jī)1.4、蓄熱換熱器1.5、高壓空氣儲存罐1.6、膨脹機(jī)1.7、發(fā)電機(jī)1.8。
[0020]光伏電場2包括:光伏發(fā)電陣列2.1、直流配電柜2.2、逆變器2.3、箱式變壓器2.4
[0021]太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)3包括:槽式聚光集熱場3.1、儲熱系統(tǒng)3.2、太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)3.3、汽輪機(jī)3.4、直接空冷系統(tǒng)3.5、抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)3.6、發(fā)電機(jī)3.7。
[0022]風(fēng)電場及空氣壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)I組成方式:風(fēng)電場中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1.1與箱式變壓器1.2相連，箱式變壓器1.2與升壓站4相連，風(fēng)電場1.1與電動機(jī)1.3相連，電動機(jī)1.3通過軸驅(qū)動壓縮機(jī)1.4，壓縮機(jī)1.4通過管路與蓄熱換熱器1.5，蓄熱換熱器1.5通過管路與高壓空氣儲存罐1.6連接，高壓空氣儲存罐1.6連接通過管路與蓄熱換熱器1.5連接，蓄熱換熱器1.5連接通過管路與膨脹機(jī)1.7連接，膨脹機(jī)1.7通過軸驅(qū)動發(fā)電機(jī)1.8，發(fā)電機(jī)1.8與升壓站4。
[0023]光伏電場2組成方式:光伏發(fā)電陣列2.1與直流配電柜2.2，直流配電柜2.2與逆變器2.3連接，逆變器2.3與箱式變壓器2.4連接，箱式變壓器2.4與升壓站4相連。
[0024]太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)3組成方式分為導(dǎo)熱油循環(huán)連接方式和汽水循環(huán)連接方式:
[0025]太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)3導(dǎo)熱油循環(huán)連接方式:槽式聚光集熱場3.1通過導(dǎo)熱油管路分別與儲熱系統(tǒng)3.2的油鹽換熱器3.2.1和太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)3.3的過熱器3.3.3相連，儲熱系統(tǒng)3.2的油鹽換熱器3.2.1通過導(dǎo)熱油管路與槽式聚光集熱場3.1的集熱管路相連，太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)3.3的過熱器3.3.3與太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)3.3的蒸汽發(fā)生器3.3.2相連，太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)3.3的蒸汽發(fā)生器3.3.2與太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)3.3的預(yù)熱器3.3.1相連，