[发明专利]熔盐蓄热储能发电系统及包含其的储能电站

说明书

本发明公开了熔盐蓄热储能发电系统及包含其的储能电站，所述熔盐蓄热储能发电系统包括有加热单元、传蓄热单元、换热器和发电单元，所述传蓄热单元内的工质为熔盐，所述加热单元连接于所述传蓄热单元并用于加热所述熔盐，所述换热器的外壁面设有热侧进口、热侧出口、冷侧进口、冷侧出口，所述热侧进口连接于所述传蓄热单元并与所述传蓄热单元相连通，所述冷侧出口连接于所述发电单元并与所述发电单元相连通。所述储能电站包括有如上所述的熔盐蓄热储能发电系统。本发明大大提升了热电转换效率，比常规的蒸汽轮机的发电效率提高了10％左右，经济性更高。同时，占地面积小，且不受地理条件限制。

技术领域

本发明涉及一种熔盐蓄热储能发电系统及包含其的储能电站。

背景技术

随着可再生能源在能源结构中的比重不断提高，可再生能源并网量不断提升。而与传统的化石能源发电相比，以风能、太阳能为基础的可再生能源发电依赖于自然条件，具有波动性和间歇性的特点，大规模纳入会对电网的安全稳定带来很大的冲击，因此导致风电和光伏并网与消纳难，弃风、弃光严重。2015年全国全年累计弃风电为339亿千瓦时，平均弃风率15％，四季度部分省份的弃风比例甚至超过60％，全国因风电弃风限电造成的直接经济损失超过180亿元。此外，2015年弃光电量为46.87亿千瓦时，平均弃光率12.62％。那么，从技术上解决以风电和光伏为代表的可再生能源并网问题的有效途径是采用储能技术。通过储能系统与风电、光伏系统的协调，不仅有效减小其对系统的冲击和影响，而且提高风电、光伏出力与预测的一致性，还降低电力系统的备用容量，提高电力系统运行的经济性，同时提高电力系统接纳风电、光伏的能力。

目前，大规模商业化应用且成本比较低廉的储能技术有抽水储能和压缩空气储能，但这两种技术对选址的要求都过高，因此不具有普遍性。采用熔盐作为蓄热介质的熔盐蓄热电站，能够有效地减小风电和光伏电站的限电“弃风”和“弃光”损失，满足可再生能源大规模并网的要求，便于大规模推广应用，而且实现“零污染”和“零排放”的环保要求，此外，也能够为电网提供“削峰填谷”和“紧急功率支援”等功能。但是，现有的独立熔盐蓄热电站，采用沸点600℃以下的硝酸盐作为蓄热熔盐和常规的蒸汽轮机来进行发电，热电转换效率低下，造成熔盐蓄热电站的年均发电效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有熔盐蓄热电站热电转换效率低下，发电效率较低等缺陷，提供一种熔盐蓄热储能发电系统及包含其的储能电站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种熔盐蓄热储能发电系统，其特点在于，其包括有加热单元、传蓄热单元、换热器和发电单元，所述传蓄热单元内的工质为熔盐，所述加热单元连接于所述传蓄热单元并用于加热所述熔盐，所述换热器的外壁面设有热侧进口、热侧出口、冷侧进口、冷侧出口，所述热侧进口连接于所述传蓄热单元并与所述传蓄热单元相连通，所述冷侧出口连接于所述发电单元并与所述发电单元相连通。

较佳地，所述传蓄热单元包括有高温熔盐储热罐和低温熔盐储热罐，所述高温熔盐储热罐的两端分别连接于所述加热单元和所述热侧进口，所述低温熔盐储热罐的两端分别连接于所述热侧出口和所述加热单元，所述加热单元、所述高温熔盐储热罐、所述换热器和所述低温熔盐储热罐之间相连通并形成有熔盐回路。

较佳地，所述加热单元包括有熔盐电加热器，所述熔盐电加热器的外壁面设有介质进口和介质出口，所述介质进口连接于所述低温熔盐储热罐并与所述低温熔盐储热罐相连通，所述介质出口连接于所述高温熔盐储热罐并与所述高温熔盐储热罐相连通，所述熔盐电加热器的内部具有加热件，所述加热件电连接于外部的电源。

较佳地，所述加热单元还包括有控制器，所述控制器电连接于所述熔盐电加热器和外部的所述电源，且所述控制器用于控制所述熔盐电加热器与外部的所述电源之间的电能调节和开断。

较佳地，所述传蓄热单元还包括有低温熔盐泵，所述低温熔盐泵的两端分别连接于所述低温熔盐储热罐和所述介质进口并与所述低温熔盐储热罐和所述熔盐电加热器相连通。