[发明专利]风光储能发电系统

说明书

技术领域

本发明属于新型清洁能源储存和应用领域。

背景技术

该发明属于清洁能源利用领域。目前间歇性清洁能源主要代表有风能和太阳能发电。风能和太阳能发电的主要技术瓶颈在于他们都是非连续的能源，且随着时间的变化发出的电能的相位、频率和振幅的变化都比较大。正是因为这种原因使得风电或着太阳能发电的广泛应用和上电网稳定持续供电遇到了极大的障碍。

目前也有相关储能技术用于可再生清洁间歇性能。现有的储能技术都存在成本高、储能密度低、使用寿命短、工程应用难度大、能量输出不平稳等缺点。同样还存在一些很难突破的技术瓶颈。如应用在太阳能光热发电的储热技术。该技术最大的问题就是储热相变材料的储热时间短、储热材料的相变储热循环次数低，很难达到工程应用的水平。相变储热材料的有效储热时间突破不了十个小时，很难保证光热发电的持续供电。

发明内容

本发明的工作过程如下。

1.      风能的储存

A(风力发电系统)利用风能发电并为B(高压氨气发生装置)提供能量，通电的B(高压氨气发生装置)产生大量的高压氨气，将高压氨气储存在C(液氨双储能系统)中以实现电能的储存。

2.      对外做功

C(液氨双储能系统)放出氨气，该氨气可以通过D(热量补偿系统)得到额外热源，以提高氨气的做功能力。高压氨气推动E(发电、做功透平系统)做功或者发电，做功后的尾气可以通过F(氨气回收装置)回收并循环使用。

3.      各工作部分说明。

B(高压氨气发生装置)有多种设计方案。

方案一：通过电热手段加热浓氨水产生大量高压氨气。

方案二：通过电微波加热浓氨水产生大量高压氨气。

方案三：利用电能驱动空压设备压缩低压氨气产生高压氨气。

C(液氨双储能系统)已申报国家发明专利。

D(热量补偿系统)可以作为C(液氨双储能系统)的额外热源使用，用于提高做功氨气的压强、增大E(发电、做功透平系统)的工作功率和提高整套系统的工作效率。自然界常温物质的固有热量和风能、太阳能、地热能、燃烧燃料或垃圾产生的热能、工业废热等热源相互结合为D(热量补偿系统)提供热量。

A(风力发电系统)和D(热量补偿系统)可以相互结合建立风光混合发电厂，在风力发电机阵列的间隙放置槽式、碟式或塔式太阳能聚焦系统作为D(热量补偿系统)的热源。风力发电机可以很大程度上降低风速来保护抗风性能较差的槽式或者碟式太阳能聚焦器。

F(氨气回收装置)用于吸收E(发电、做功透平系统)的做功后尾气，E(发电、做功透平系统)也可以根据B(高压氨气发生装置)的不同设计方案改变吸收方式。

方案一：利用C(液氨双储能系统)工作过程中产生的低温水吸收氨气，以提高透平做功器的转化效率和实现氨气的循环利用。

方案二：利用空压设备抽取并压缩氨气产生高压氨气储存在C(液氨双储能系统)中，以实现提高透平做功器的转化效率和氨气的循环利用。

本系统中E(发电、做功透平系统)中用到的透平器可以选用活塞式透平器（斯特林发动机）、刮板式透平器（氨水刮板式斯特林发动机）、主轴竖直悬浮放置的涡轮透平器（新型立式主转轴悬浮透平）和主转轴水平放置的涡轮透平器等各种透平器。

本系统中E(发电、做功透平系统)中的透平可以直接连接发电机组发电也可以连接外部动力轴承直接输出机械能做功。