[发明专利]一种基于热电联产耦合熔融盐蓄热的风能利用方法及设备

说明书

本发明公开了一种基于热电联产耦合熔融盐蓄热的风能利用方法及设备，所述方法包括：当所述风力发电系统的风速达到预设额定风速时，将所述风力发电系统产生的电能输送到所述热电联产系统及所述熔融盐储能系统中，通过所述热电联产系统对热用户进行供热，并通过所述熔融盐储能系统将所述电能中的弃风电能转换为热能进行储存；当所述风力发电系统的风速未达到预设额定风能，将所述熔融盐储能系统中存储的热能通过所述热电联产系统向热用户供热，并通过所述风力发电系统向所述低压蒸汽锅炉系统供电，以将所述低压蒸汽锅炉系统产生的蒸汽输入到所述热网系统，从而解决现有技术中无法实现热能电能双向转化，运行成本高的问题。

技术领域

本申请涉及风能利用领域，更具体地，涉及一种基于热电联产耦合熔融盐蓄热的风能利用方法及设备。

背景技术

由于具备广泛的可用性和相对高的能量密度，风能被世界各国普遍视作所有清洁可再生能源中最有希望的能源，有着广阔发展前景。近年来，我国风电装机容量逐年递增，风电消纳问题愈发引起广泛关注。当风电资源无法被充分利用时会导致弃风现象，该现象在我国“三北”地区尤为普遍和严重。为了满足冬季供暖的需要，电力系统内的并网热电联产机组大都在以热定电模式下运行，从而进一步压缩了风电的上网电量。

目前针对热电联产系统消纳弃风的方法，大都基于在热电联产发电系统中加入消纳弃风的储热设备或电锅炉设备，其特点是将多余的风电转化为热能储存利用，但很难实现热能电能双向转化。

另一方面，风电的波动性需要配置对应合理的电源进行调峰，而我国以煤电为主的电网结构难以为风电做深度调峰。将风电机组接入电网会导致电能质量和电力系统稳定性的降低，产生电力系统线路自动重合闸等问题，同时还必须配备相当容量的备用风电装机，随着风电装机容量的大幅增长，带来的运行成本非常高昂。

目前，风电机组和其他能源系统的联合运行主要用于电力系统，在基于热电联产的区域供热系统中尚未考虑过。

因此，在此提出一种基于热电联产耦合熔融盐蓄热的风能利用方法，在额定风速下实现热电联产机组和风力发电机组的同步运行，另一方面，基于熔盐蓄热非补燃压缩空气储能技术实现弃风的进一步消纳储存，当风力不足时通过储能系统继续为热电联产机组提供能量补充。

发明内容

本发明提供一种基于热电联产耦合熔融盐蓄热的风能利用方法，用以解决现有技术中无法实现热能电能双向转化，运行成本高的技术问题，所述方法包括：

当所述风力发电系统的风速达到预设额定风速时，将所述风力发电系统产生的电能输送到所述热电联产系统及所述熔融盐储能系统中，通过所述热电联产系统对热用户进行供热，并通过所述熔融盐储能系统将所述电能中的弃风电能转换为热能进行储存；

当所述风力发电系统的风速未达到预设额定风能，将所述熔融盐储能系统中存储的热能通过所述热电联产系统向热用户供热，并通过所述风力发电系统向所述低压蒸汽锅炉系统供电，以将所述低压蒸汽锅炉系统产生的蒸汽输入到所述热网系统。

优选的，当所述风力发电系统的风速达到预设额定风速时，将所述风力发电系统产生的电能输送到所述热电联产系统及所述熔融盐储能系统中，具体为：

当所述风力发电系统的风速达到预设额定风速时，将所述风力发电系统产生的电能通过第四线路开关向所述热电联产系统的电加热器供电，并在第三线路开关闭合后，通过所述风力发电系统产生的电能向所述熔融盐储能系统的电动机供电。

优选的，通过所述热电联产系统对热用户进行供热，具体为：

在所述热电联产系统中，给水泵将给水打入蒸汽锅炉的蒸发受热面，风力发电机组系统产生的电能对所述电加热器进行加热，以在蒸汽锅炉汽包出口实现过热蒸汽；

将所述过热蒸汽传输到所述热网系统，并通过所述热网系统对热用户进行供热。