[发明专利]能源消纳系统及其运行方法

说明书

本发明提供了一种能源消纳系统及其运行方法，包括热化学储热装置，内部设有电加热器，能够存储电加热器产生的热能；电加热控制器，与电加热器电连接，电加热控制器能够在第一规定时间段内，利用由过剩能源转化的电能，为电加热器供能。该系统可以将过剩能源在例如白天或者高峰时段产生的废弃电力转化为热化学储热装置的化学能予以储存并根据需要合理取用，避免实时平衡、即发即用带来的能源浪费。热化学储热装置利用化学反应存储热量，反应温度通常稳定在一定范围内，其供热输出也相对稳定，从而可以兼顾供热的稳定性。综上所述，该能源消纳系统能够兼顾供热的稳定性和过剩能源时变性，提高对于过剩能源发电量的利用率。

技术领域

本发明涉及能源再利用技术领域，特别涉及一种能源消纳系统及其运行方法。

背景技术

随着生产技术的发展和人们生活水平的提高，人们对能源的需求不断提升，但传统能源带来的环境问题也日趋严重。为减轻传统能源造成的环境压力，近年来我国的用电结构不断优化，可再生能源占比显著提升。

随着风电、光伏等对电力系统的渗透率不断提高，出现了因风电和光伏电力发电量过剩造成的消纳困难的问题，主要原因一方面在于能源消纳系统的调峰能力不足。风电和太阳能发电对气候依赖性较强，气候适宜时产电量远大于气候不适宜时的产电量，不稳定性强，若以产电量较低时作为产电量标准，则存在过多过剩电量，因此气候的时变性(随时间变化的特性)至少部分地导致了风电、光伏发电量的消纳困难。

现阶段风力发电、光伏发电还受到储电装备技术的制约，通常只能满足负荷实时平衡、即发即用，因此风电、光伏的利用率整体较低。

另一方面，在现有的储热供暖技术中，燃煤供暖是最常见的供暖形式，却是造成空气质量严重污染的主要原因之一。此外，其储热装置多采用集热水箱，其储热温度较低、热容受限于水的比热容，输出热能形式单一，且装置体积占地面积较大。

因此，亟需提供一种能源消纳系统，能够适配于过剩能源的时变性，提高对于过剩能源发电量的利用率，并且产生相对稳定的热能输出。

发明内容

为克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种能源消纳系统，能够兼顾供热的稳定性和过剩能源的时变性，提高对于过剩能源发电量的利用率。

本发明提供的能源消纳系统，包括：热化学储热装置，内部设有电加热器，能够存储电加热器产生的热能；电加热控制器，与电加热器电连接，电加热控制器能够在第一规定时间段内，利用由过剩能源转化的电能，为电加热器供能。

通过采用上述技术方案，由于电加热控制器与设置于热化学储热装置内部的电加热器电连接，且电加热控制器能够在第一规定时间段内，利用由过剩能源转化的电能，为电加热器供能，即该能源消纳系统可以将过剩能源在例如白天或者高峰时段产生的废弃电力转化为热化学储热装置的化学能予以储存，由热化学储热装置存储的能量可以根据需要合理取用，避免实时平衡、即发即用带来的能源浪费。另外，热化学储热装置利用化学反应存储热量，热化学反应的反应温度通常稳定在一定范围内，其供热输出也相对稳定，从而可以兼顾供热的稳定性。综上所述，该能源消纳系统能够兼顾供热的稳定性和过剩能源的时变性，提高对于过剩能源发电量的利用率。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，电加热控制器能够在第二规定时间段内，利用市电为电加热器供能。

通过采用上述技术方案，由于电加热控制器能够在第二规定时间段内，利用市电为电加热器供能，例如可以在电网整体负载减少时利用谷电为电加热器供能，提高资源配置的合理性，提高发电量，特别是谷电的利用率。另外，利用市电为电加热器供能还可以与弃风、弃光的利用时间协调，弥补风电、光伏发电量不足时，供热的稳定性问题，增强了电力的消纳能力。