[发明专利]一种基于风能的热电联供系统及方法无效

专利信息
申请号: 201310110700.1 申请日: 2013-04-01
公开(公告)号: CN103199605A 公开(公告)日: 2013-07-10
发明(设计)人: 俞百贤;杨轶群 申请(专利权)人: 深圳佳鸿新能源设计工程有限公司
主分类号: H02J7/34 分类号: H02J7/34;F24H7/02
代理公司: 深圳市康弘知识产权代理有限公司 44247 代理人: 胡朝阳;孙洁敏
地址: 518000 广东省深圳市南山区*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 风能 热电 系统 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及风能及分布式能源的技术领域,尤其涉及一种通过合理的工艺设计,从而利用风能对特定地区的局部区域或楼宇,特别是风能资源丰富的地区,如海岛、山区等,实现热、电联供的工艺系统和方法。

背景技术

风能是一种利用历史悠久,同时也是当代发展最为迅速的绿色可再生能源,其中,风力发电是最主要的利用形式。目前,我国的风电装机规模已经跃居世界第一。但是,随着我国风电装机规模的不断扩大,其缺点也日益明显。由于风能资源的间歇性和不可预测性,其电力输出的品质(电压、频率、相位等)很低,其最大供电功率的出现时间也由于天气变化,具有突然性,对当地电网的冲击很大,在我国风电装机规模最大的“三北”地区,出于保护电网稳定性的考虑,上网限电现象非常普遍,个别严重的省份,风电机组的年有效运行时间甚至低于1000h,造成了严重的设备闲置、资源浪费,并导致风力发电企业亏损严重。

如何提高风力发电电力输出的品质、有效地解决风电的电网匹配性问题,以及显著提高风电机组的年有效运行时间和提高机组运行经济性是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有风力发电上述的技术问题,提出一种风力发电的电力输出品质高、可最大限度减小对电网的冲击以及显著提高风电机组的有效运行时间的基于风能的热电联供系统及方法。

本发明提出的基于风能的热电联供系统,其包括:用于接收风能的风力发电装置,与所述风力发电装置连接的电流控制及分配装置、与该电流控制及分配装置连接的供电电缆以及电加热装置连接,该电加热装置还与一气体循环装置以及换热装置连接,该换热装置又与一软水制备装置连接,换热装置还与供热管道连接。

较优的,所述的电流控制及分配装置可以与一蓄电装置连接。

较优的,所述的换热装置与一储热装置连接,储热装置再与所述的供热管道连接。

较优的,所述的风力发电装置可以为水平轴或垂直轴风力发电装置。

本发明提出的基于风能的热电联供方法,其步骤如下:

风力发电装置接收风能发电;

通过电流控制及分配装置对风能产生的不同电压、电流或相位的不同品质的电流,进行品质判断及电流分配;

将符合当地电网要求的电流,直接通过供电电缆外供入当地电网;

将不符合当地电网要求的电流输给电加热装置并产生热量,再将热量传递给传热中间气体介质;

然后通过换热装置将传热中间气体介质的热量传递给介质水,介质水被加热至满足要求的热水后,通过供热管道将热水供应给外部用户。

所述的符合当地电网要求的电流,通过逆变以后,还可以适当储存。

所述的介质水被加热至满足要求的热水后,可以先送入一储热装置,然后再供应给外部用户。

超出当地电力消纳能力的符合当地电网要求的高品质电流,也可以输给电加热装置产生热量,最终加热介质水并供应给外部用户。

所述的介质水为软水。

本发明基于风力发电,通过配置电流控制及分配装置、电加热装置以及换热装置等,将将不符合当地电网要求的风能产生的电流,进行能量的转换,将电能转换为热能提供给用户。

本发明对绿色、可再生资源——风能的最大限度的高效利用,实现了高品质电力和热能的联合供应。同时,也最大限度地减小了对当地电网的冲击,可靠地应用于独立或微型电网。本发明有效地解决了风电的电网匹配性问题,显著提高了风电机组的年有效运行时间和极大地提高了机组运行的经济性。

与现有技术相比,本发明有益效果:

1、由于对风力发电机的电力输出进行分类,对于电压、频率、相位等与当地独立或微型电网匹配的高品质电流,可以直接向外输出,安全高效;

2、对于电网匹配性不满足要求的低品质电流,或者超出当地电网消纳能力的高品质电流,输入专门的电加热装置产生高温热源,然后通过热交换装置,将满足热用户要求的热量向外供应;

3、通过设置合理规模的蓄电系统容量,可以实现电力的不间断供应;

4、通过设置合理规模的储热系统容量,既可以实现热量的不间断供应,又可以通过存储一定量的富余的热量,提高风能资源的利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作详细的说明,其中:

图1是本发明的热电联供系统的示意框图;

图2是本发明的热电联供方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

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