[实用新型]风能与地热能组合发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风能发电系统，也涉及一种地热能发电系统，特别是一种风能与地热能组合发电系统。 

背景技术

据国家发展和改革委员会公布的《可再生能源中长期发展规划》了解到，“能源是经济和社会发展的重要物质基础。工业革命以来，世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等化石能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。目前，我国已成为世界能源生产和消费大国，但人均能源消费水平还很低。随着经济和社会的不断发展，我国能源需求将持续增长。增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展，是我国经济和社会发展的一项重大战略任务。” 

当今无论从世界还是从我国来看，一次化石能源都是有限的，我国的一次化石能源储量远远低于世界平均水平，大约只有世界总储量的10％。从长远来看，新能源必将是未来人类的主要能源来源。可再生能源资源潜力大，环境污染低，可永续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源。上世纪70年代以来，可持续发展思想逐步成为国际社会共识，可再生能源开发利用受到世界各国高度重视，许多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分，提出了明确的可再生能源发展目标，制定了鼓励可再生能源发展的法律和政策，可再生能源得到迅速发展。当人类为化石能源的日渐枯竭和生态环境的不断恶化而忧心忡忡的时候，新能源让我们看到了未来能源的希望之光。加大新能源的开发和利用，建设资源节约型社会已经成为全人类的共识。 

可再生能源中的太阳能、风能和地热能就在新能源领域扮演着重要的角色，发挥着积极、重要的作用。我国太阳能资源十分丰富，据估算，我 国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为1.47×10⁸亿kWh，相当于4.9万亿吨标准煤，我国的西藏、云南、青海、新疆、甘肃、内蒙古等地区的太阳辐射能量较大，属于太阳能利用条件较好的地区。我国风能资源具有良好的开发前景，发展潜力巨大，据最新风能资源普查初步统计成果，我国陆上离地10m高度风能资源总储量约为43.5亿kW，居世界第1位。其中，技术可开发量为2.5亿kW，技术可开发面积约20万km²，此外，还有潜在技术可开发量约为7900万kW。全国10m高度可开发和利用的风能储量超过10亿kW，仅次于美国、俄罗斯居世界第3位，主要分布在西藏、新疆、青海、内蒙古、甘肃及沿海等地区。另据初步勘探，我国地热资源丰富，主要分布在藏南、川西、滇西地区，可装机潜力约为600万千瓦。初步估算，全国可采地热资源量约为33亿吨标准煤。 

在地热能的开采利用方面，20世纪70年代初，在国家科委的支持下，我国各地涌现出大量的地热能电站，然而这些电站所在地区的地热水温度低、水量小，运行效果并不理想。建于1977年的西藏羊八井地热电站位于我国目前已探明的最大高温地热的西藏羊八井地热田，羊八井海拔4300米，其地热田地下深200米，地热蒸汽温度高达172℃。自1977年羊八井电站第一台机组投入运行，到1986年装机容量已达到1.3万千瓦。它由5眼地热井供水，单井产量为75～160立方米/小时，水温为145～170℃。每年二、三季度水量丰富时靠水力发电，一、四季度靠水热发电，能源互补。自1977年9月建成试验发电以来，目前装机容量已达25.15MW，占拉萨电网总装机容量的41.5％，在冬季枯水季节，地热发电出力占拉萨电网的60.0％，成为其主力电网之一。近几年随着能源的紧缺，羊八井电站开始发挥越来越重要的作用。从世界范围来看，地热开发利用的步伐从20世纪70年代初开始加快，1975～1995年的20年间，全球范围内地热发电每年大约以9％的速率增长，若以此增长速率来测算，到2020年全球地热发电量将达到318kWh/a。 

地热能电站要想利用地下热能，首先需要有合适的载热体将地下的热能带到地面上来。目前，能够被地热能电站利用的载热体，主要是地下的 天然蒸汽和热水。但是，地热能电站在利用地下天然蒸汽和热水的过程中，地热资源中所含的矿物质或杂质等就会对与其直接接触的相关设备产生一定的腐蚀和破坏作用，不利于设备的长期稳定运行，并且不断抽取和回灌地热资源，还会影响和破坏其所在区域的地热资源分布、地质结构状况以及生态环境等，造成系列的问题。另一方面，随着地下水资源保护的不断加强，地热水资源的直接利用也将会受到更多的限制。 

发明内容