[实用新型]一种用于生产高纯铝和多晶硅并网发电系统

说明书

本实用新型公开了一种用于生产高纯铝和多晶硅并网发电系统，提供了风电光伏电直供电，并与铝空气电池发电相结合，不仅将弃风和废弃固体废料生产出高附加值的金属铝、金属硅以及生产出用于新能源供电装置的发电材料，还通过混合直流输电系统将风电及光伏电送至负荷，通过智能控制系统实现电压稳定，通过采用由铝空气电池发电减小风电光伏电波动性，提高供电的可靠性、稳定性和电能质量。

技术领域

本实用新型涉及铝和硅的生产技术领域，更具体的说是涉及一种用于生产高纯铝和多晶硅并网发电系统。

背景技术

目前，我国新疆、内蒙古、宁夏、甘肃等西部地区，风能与太阳能资源丰富，风力发电和光伏发电发展速度极快。风电与光伏电不同于火电、水电及核电，具有间歇性强、波动大等特点，风电与光伏电并网对电网功角稳定、频率稳定、电压稳定、系统备用和电能质量等有明显的负面影响，成为风电与光伏电发展的主要障碍，消纳风电和光伏电成为难题。弃风弃光现象严重，造成投资浪费。

并且，我国生产金属铝用氧化铝为原料，采用熔盐电解法，一是原料氧化铝，从铝土矿中提取，我国原料缺乏，60％从国外进口，生产流程长，成本高，生产金属铝的熔盐电解法，用氟化物混合盐作为电解质，有大量氟气放出，污染环境。生产氧化铝的工艺流程中，有大量固体废物产出如赤泥，一吨氧化铝估算产出赤泥1.5吨。金属硅，要用硅石作原料，碳热还原生产。原料要求高，成本高。在西部地区，属于产煤区，有大量煤矸石与粉煤灰，还有大量其他含铝硅矿物没有开发利用，如红柱石，只是选矿除不到5％精矿用于耐火材料，大量选矿中间产物作为垃圾废弃，没有应用。其他像蓝晶石、硅线石、高岭土、甚至是低品位铝土矿，堆积如山，不仅浪费了资源，还污染环境。

因此，如何提供一种利用风电和光伏电生产高纯铝和多晶硅及并网发电系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于生产高纯铝和多晶硅并网发电系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于生产高纯铝和多晶硅并网发电系统，其特征在于，包括：

新能源供电装置、第一电能转换装置、母线、第二电能转换装置、铝硅分解装置、硅提纯装置、铝提纯装置、电网以及智能控制系统；

其中，

所述新能源供电装置、所述第一电能转换装置、所述母线以及所述第二电能转换装置依次连接；所述第二电能转换装置输出侧分别与所述铝硅分解装置、所述硅提纯装置、所述铝提纯装置连接并输配至所述电网；所述铝硅分解装置分别与所述硅提纯装置以及所述铝提纯装置连接；所述智能控制系统分别与所述新能源供电装置、所述铝硅分解装置、所述铝提纯装置、所述硅提纯装置以及所述电网连接。

优选的，所述新能源供电装置包括风力发电单元、光伏发电单元以及铝空气电池发电单元，其中，所述风力发电单元的输出侧、所述光伏发电单元的输出侧、所述铝空气电池发电单元输出侧分别与所述智能控制系统连接。

优选的，所述第一电能转换装置包括：AC/DC变换器、第一DC/DC变换器以及第二DC/DC变换器；

其中，所述AC/DC变换器交流侧与所述风力发电单元电能输出侧连接，所述AC/DC变换器的直流侧与所述母线连接；所述第一DC/DC变换器输入侧与所述光伏发电单元电能输出侧连接，所述第一DC/DC变换器输出侧与所述母线连接；所述第二DC/DC变换器输入侧与所述铝空气电池发电单元电能输出侧连接，所述第二DC/DC变换器输出侧与所述母线连接。

优选的，所述第二电能转换装置包括：第三DC/DC变换器、第四DC/DC 变换器以及DC/AC逆变器；

其中，所述第三DC/DC变换器、所述第四DC/DC变换器以及所述DC/AC 逆变器分别与所述母线连接，所述DC/AC逆变器的交流侧输配至所述电网。