[实用新型]热电厂区域多能互补能源微网系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电网调峰领域，尤其涉及热电厂分布式能源利用、跨季节储能和调峰领域。

背景技术

分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式，可独立运行，也可并网运行，是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统，是相对于集中供能的分散式供能方式。

火力发电厂在发电过程中，通过冷却塔或空冷岛将大量的汽轮机排汽的大量低品位热量排放到大气中，造成了巨大的能源浪费和明显的环境湿热影响。另外，在中国三北地区电力市场容量富裕，燃机、抽水蓄能等可调峰电源稀缺，电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力不足，弃风现象严重。目前，随着东北电力辅助服务交易的实施，越来越多的热电厂通过火电灵活性技术实现了冬季的热电解耦和深度调峰。但在夏季，无论是循环水余热回收还是热电厂热电解耦深度调峰方案，由于我国夏季没有供热服务，连接热电厂的大型热力管网夏季一般都不运行，因此夏季无法实现循环水的余热利用和热电厂夏季热电解耦和深度调峰。目前北方城市很多热电厂均上了吸收式或压缩式热泵进行循环水余热利用增加冬季供热的相关工程项目，但在夏季由于供热管网停运，这些热泵余热回收系统在夏季也往往停止运行。另外，夏季运行方式下的内部调峰主要依靠锅炉直接减负荷来实现，此类技术虽然能达到一定的调峰作用，但是受锅炉及汽机安全性和技术本身的限制，这种硬性压负荷的调峰方式会降低机组寿命并影响锅炉脱硫脱硝系统低负荷下的运行。因此，在夏季如何利用循环水余热，并实现一定程度发电负荷压负荷调峰，是目前所有热电厂在夏季都无法实现的功能。

另外，现有技术利用土壤源蓄冷蓄热系统装置参与调峰，如申请号为201620107121.0的中国专利，提供了一种用于热电厂热调峰用的土壤源蓄冷蓄热系统装置，包括除传统热电厂发电及供热必备装置外，还包括地埋管换热器，溴化锂吸收式热泵机组，闭式冷却塔。该现有技术中，夏季时先利用地下冷量降低冷却塔循环水的温度，后期利用冷却塔循环水对土壤进行蓄热；冬季时利用溴化锂吸收式热泵机组提取蓄存的热量，为城市集中供热提供热量，后期利用闭式冷却塔进行蓄冷。该现有技术虽结合了土壤源蓄冷蓄热以及吸收式热泵吸热放热，但是所使用的蓄热装置无法满足功率范围可调节的实际需求，而且成本较高，存在系统的储热能力差和调峰能力低的问题。

又如申请号为CN201610598923.0的中国专利申请，公开了一种智能化供能微网，包括终端集成管理控制器、热油储能模块和高压气蓄能模块，其中终端集成管理控制器的能源输入端组连接有地热供应装置、燃气发电机、光伏发电机或风力发电机；热油储能模块由太阳能光热供能，热油储能模块和高压气蓄能模块与终端集成管理控制器相连，燃气发电机、光伏发电机和风力发电机为终端集成管理控制器供电。采用该方案，用户可选择适宜的方式组网，将地热、燃气发电机、光伏发电机和风力发电机多余能量“储存”在高压气或高温热油中，多能互补，并能适时将能量输出；在采用高压气蓄能时，通过引入射流泵可以实现中低压气体的循环回收利用，且可以重复循环利用。该专利在一定程度上实现了能源的多级利用，但是无法解决夏季热电厂循环水的余热利用和热电厂夏季热电解耦和深度调峰。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型所采用的技术方案是：一种热电厂区域多能互补能源微网系统，包括电锅炉加热系统、热网换热器、循环水余热利用系统、热水/蒸汽输送管道以及系统连接电网，还包括跨季节自然水体蓄热系统、分布式光热蝶式斯特林热电联产机组、分布式光伏发电、分布式风力发电中的至少一种。

优选的是，所述跨季节自然水体蓄热系统包括一个或多个分体式跨季节自然水体蓄热池。

上述任一方案优选的是，所述多个分体式跨季节自然水体蓄热池通过地下水管道连接。