[发明专利]一种风力发电与光热发电综合应用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体地说，一种用于风力发电与光热发电综合应用的方法。

背景技术

能源短缺、环境污染等问题已严重影响人们的生活和制约社会的发展，各国竞相开展清洁、可再生能源等新能源的开发和应用，这其中比较有代表性的是风力发电、光伏发电、光热发电、地热能以及生物质能等等。

风力发电在以上新能源家族中，以其造价低的优势在全球范围内得以广泛应用，但其自身存在发电的不稳定性的缺陷，造成了目前国内大部分建成的风力发电厂发电不能上网以及上网不能满发的尴尬局面；带储能光热发电厂能够向电网输出稳定的电能，甚至可作为调峰电厂，但其造价高也是固有问题。

本发明涉及的风力发电与光热发电综合应用的方法，在风、光资源同时优良的地区，风力发电与光热发电可各自分别向电网输送电能，独立发电；也可通过储能系统将风力发电与光热发电联合起来，风力发电的补充可以降低带储能光热电厂的集热场镜面和占地面积，降低光热电厂造价，同时，储能系统可以风力发电厂的不能上网的弃电以电热转换的方式储存起来，再经过热电转换实现稳定的电能输出，提高了电厂向电网输出的稳定电能质量、完全利用了风电场弃电、提高了风电的利用率。

发明内容

本发明涉及的风力发电与光热发电综合应用的方法，解决了风力发电厂输出电能不稳定和不能充分满发的问题，可使风力发电厂最大程度的利用风能资源。也可通过互补方式综合应用，减少带储能光热发电厂集热场镜面面积和占地面积，降低了带储能光热发电厂造价。

本发明的采用的实施方案为：

风力发电厂2任何时刻均按照风况追求最大功率发电，发出的电能，由智能电网控制器3控制其向电网9输送既定功率，并将多余的电能输送至光热发电场的储能系统6，完成风电的电热储能，补充光热发电的储能能力，光热发电利用储存热能实现热电转化。此种储能方式的应用，可实现风力发电厂2的最大化利用。

目前，我国风力发电厂2存在普遍的弃风状况，也就是弃电。据2012年有关部门不完全统计，全国当年有超过200亿千万时的风电电能被放弃，这部分电能如果用风-电-热-电的方式利用起来，效率可达25%以上，这就意味着至少有50亿千万时的电能被回收，相当于一个装机容量100万千瓦的大型火电厂一年的发电量，也相当于一个中等城市一年的用电量。

光热发电，尤其是带储能光热发电，可以像火电厂一样，向电网9输出稳定的电能。带储能光热发电厂吸收来自风电的电热储能，可以减少光热发电厂的光热储能容量，减小太阳倍数（solar multiple，简写SM），等于减小了所需的集热场4镜面面积和占地面积，众所周知，集热场4造价是占光热发电厂造价最大的一部分，所以，减小集热场4镜面面积和占地面积，可大幅缩减光热发电厂的造价成本。

一定比例的风力发电和光热发电的组合，可实现光热发电24小时发电，甚至24小时满发，而所增加的仅仅在于输电方面的极少量成本。

附图说明

图1风力发电与光热发电综合应用框架图

其中，1、线路A；2、风力发电厂；3、智能电网控制器；4、光热发电厂集热场；5、线路B；6、储能系统；7、换热器；8、汽轮机；9、电网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

如图1， 风力发电厂2通过线路A 1与电网连接，通过线路B 5与光热发电厂储能系统6连接，风力发电厂向电网9输送电能还是向热发电厂储能系统6输送电能由智能电网控制器3控制。风力发电厂2任何时刻均追求最大功率发电，发出能电能，除满足电网所要求的既定功率外，将多余的电能主要输送至光热发电厂的储能系统6，给储能系统6中的加热器供电，加热储能介质，完成电热转换过程，也就是风电的电热储能。

部分风电也可由智能电网控制器3控制作为光热发电厂自身消耗的电能来源，这样可减少光热发电厂对其自身发出的稳定电能的损耗。

此种储能方式的应用，可实现风力发电厂2的最大化利用。

带储能的光热发电厂，可以是槽式、塔式，甚至其他类型的光热发电厂，由集热场、储能系统和发电系统组成。集热场4捕获太阳能热能，通过直接或者间接方式将水转化为蒸汽，推动发电系统中的汽轮机8实现发电，实现稳定的电能输出给电网。