[发明专利]一种含多种分布式能源的海水淡化系统以及多能联产的能源耦合系统

说明书

本发明提出一种含多种分布式能源的海水淡化系统，包括光伏发电系统、风力发电系统、槽式太阳能光热系统、低温多效海水淡化系统、海水淡化热负荷系统、电储能系统以及微电网系统，该微电网系统分别与光伏发电系统、风力发电系统、槽式太阳能光热系统、低温多效海水淡化系统、海水淡化热负荷系统和电储能系统连接，槽式太阳能光热系统分别与所述低温多效海水淡化系统和所述海水淡化热负荷系统相连接。光伏、风力发电为光热太阳能热系统的水泵循环系统提供能源，为光热循环热质加热源，为海水淡化提供持续的稳定的能源。利用光伏、光热、风力发电系统可使海水淡化设备供水量大大增加。本发明提出的多能联产的能源耦合系统实现了电、热、水联产。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种含多种分布式能源的海水淡化系统以及多能联产的能源耦合系统。

背景技术

水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，水资源可持续利用是关系到我国经济社会发展的重大战略问题。我国淡水资源状况不容乐观。目前，正常年份缺水量近400亿立方米左右。全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中108个为严重缺水城市。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大瓶颈制约之一。

海水利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。向大海要水、要资源，是解决沿海(近海)地区淡水资源短缺的现实选择，也是实现以水资源可持续利用，保障沿海地区经济社会可持续发展的重大措施。海水淡化水具有洁净、高纯度和供给稳定的特点，是安全可靠的高品位水源，可直接作为饮用水或经处理后作为锅炉补充水。海水淡化水可作为城镇居民用水的重要水源和海岛军民的主要水源，提高沿海城市和海岛居民生活用水的水质和保证率。

海水淡化是以能源换淡水的过程，能源费用是占到海水淡化运行成本的70％以上。目前海水淡化成本仍相对较高，海水淡化吨水成本虽已降到目前的5元左右，但相对于大部分城市偏低的自来水价格而言仍然偏高，这也是制约海水淡化发展的最直接和最主要因素。因此，如何降低能耗，一直是海水淡化技术发展的主要方向。

近年来，发展风电、光伏发电、小水电、生物质能、海洋能、地热能、潮汐能等可再生能源对优化能源结构、推动节能减排、有效降低电力行业PM2.5污染、促进经济长期平稳较快发展具有重要意义。利用可再生能源进行海水淡化可有效降低海水淡化能耗水平，甚至实现零能耗，具有很好的发展潜力。

随着发电成本的降低，太阳能光伏发电、风力发电在海水淡化中的应用方式是首先将太阳能转化为电能，即利用太阳能光伏发电设备先进行发电，再利用电能驱动海水淡化装置进行淡化。光热太阳能发电则可以同时产出电和热，更合适与低温多效海水淡化系统配合淡化海水。

发明内容

鉴以此，本发明的目的在于提出了一种含多种分布式能源的海水淡化系统。本发明的另一个目的在于提出一种多能联产的能源耦合系统。

为了达到上述的目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种含多种分布式能源的海水淡化系统，包括：光伏发电系统、风力发电系统、槽式太阳能光热系统、低温多效海水淡化系统、海水淡化热负荷系统、电储能系统以及微电网系统，该微电网系统分别与光伏发电系统、风力发电系统、槽式太阳能光热系统、低温多效海水淡化系统、海水淡化热负荷系统和电储能系统连接，所述槽式太阳能光热系统分别与所述低温多效海水淡化系统和所述海水淡化热负荷系统相连接。

进一步的，所述槽式太阳能光热系统包括聚光集热部分、储热罐、换热部分、汽轮机发电机组和循环动力部分，所述换热部分包括预热器、蒸发器、过热器、第一再热器和第二再热器，根据热源流向，传热工质依次流经聚光集热部分、储热罐、预热器、蒸发器、过热器、汽轮机发电机组，并且从汽轮机发电机组依次流向第一再热器、储热罐与聚光集热部分，形成传热工质循环回路一；传热工质依次流经聚光集热部分、储热罐、第二再热器和低温多效海水淡化系统，并且从低温多效海水淡化系统依次流向循环动力部分、储热罐与聚光集热部分，形成传热工质循环回路二。