[发明专利]高效利用自然能大型发电并网系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源发电。

 

背景技术

人类正面临着石油、煤炭一次性能源资源短缺与环境污染的困境，全球致力发展清洁可再生替代新能源，包括太阳能、水能、氢能、生物质能、地热、风能、冷能、分布式能源技术、可燃冰和煤层气等，而目前风电与太阳能电普遍存在并网不稳定的缺陷，如何高效利用新能源是一项重要课题。

目前成功开发的空气源热泵、空气压缩发电机和空气动力汽车等等，仅限于小型规模，它们的明显技术特点是：高效利用空气能，遵循能量守恒定律，所获得的能量大于自身能耗。

发明内容

本发明的目的，是为了提供一种突破目前风电与光电不稳定、小型空气源发电规模局限的高效利用自然能大型发电并网系统。

本发明解决其技术问题的解决方案是:

高效利用自然能大型发电并网系统，其特征在于：大量吸收自然能，包括太阳能、风能、空气能，通过大容积聚合、加速、压缩、高温和汽化膨胀，分别形成气流动能5A 、强流动能53和蒸汽热能54，驱动大功率发电机全天候发电并网，本系统由十大部分组成，分别是：

冷热对流聚合容器7，采用金属框架结构，透明玻璃外形，可设计不同形状，设置冷空气采风口711、712，并在上部设置若干气流进口811~814连接风能与气流采集管8，聚合容器顶盖73设置在风能与气流采集管8和气体压缩管9上面。 

风能与气流采集管8，封闭式金属圆形管状，设置在冷热对流聚合容器透光顶层72上面，在采集管8外不同方向设置自然风能进风口811~818，底部设置若干气流进风口821~824连接冷热对流聚合容器7，所述采集管8设置气流输送口开关83连接气体压缩储管9，将聚合空气动能5输入到气体压缩储管9内。

气体压缩储管9，封闭式金属圆形管状，设置在冷热对流聚合容器7顶部，并排紧靠着风能与气流采集管8内侧，所述气体压缩储管9设置电动泵911和912、压缩气体输送管92内置压缩气体输送口开关93；所述空气动能5通过电动泵921、922加压，形成压缩气体51，所述压缩气体输送管92连接高压气体压缩罐10，将压缩气体51输送到高压气体压缩罐10内。

高压气体压缩罐10，采用高强度抗高压达到20 MPa、耐高温180℃的金属罐结构，设置电动压缩泵101，高压气体输送管102；压缩气体51通过电动压缩泵101压缩，形成高压气体52，并在罐内储存，所述高压气体输送管102，连接高温膨胀发生容器12和蒸汽发生储存容器141，并将高压气体52输送以上两个容器12、141内。

热泵循环供水装置11，由热泵111、冷水池112和热水输送管113组成；所述热泵111通过吸收地下室的空气热能4，将冷水池112的冷水6加温热水61至80℃，输送供给高温膨胀发生容器12和蒸汽发生储存容器141，在蒸汽发生储存容器141产生蒸汽热能54完成做功之后的回流水，重新回到冷水池112循环再使用，所述热水输送管113，连接高温膨胀发生容器12和蒸汽发生储存容器141，并将热水61输送以上两个容器12、141内。

高温膨胀发生容器12，采用高强度抗高压20MPa、耐高温400℃金属罐结构，设置高压电动压缩泵121，内置电发热装置122，高压气体输送口开关123，热水输送口开关124，强流输送管125，所述高温膨胀发生容器12，将高压气体52高温汽化膨胀，形成强流动能53，通过连接强流气轮机132的强流输送管125进入喷射进入强流机轮机密封室1323。

强流发电机组13，包括起步与调控电动发动机131，强流气轮机132和强流发电机133；所述强流气轮机132外壳是密封气轮室1321装置，设置强流喷射咀1322、1323，将强流动能53输送进入密封气轮室1321内呈单向高速旋转，驱动强流汽轮机风叶转动，气轮机132带动强流发电机133发电。

汽轮发电机组14，包括蒸汽发生储存容器141，汽轮机142和汽轮发电机143；所述蒸汽发生储存容器141，采用高强度抗高压14MPa、耐高温565℃金属罐结构，设置内置发热装置1411，高压气体进口1412内置高压气体进口开关1413，热水进口1414内置热水进口开关1415，所述高压气体52和热水61在高温作用下，形成蒸汽热能54驱动汽轮机142带动汽轮发电机143发电。