[实用新型]基于超临界二氧化碳循环的多能混合发电系统

说明书

本实用新型提供了一种基于超临界二氧化碳循环的多能混合发电系统，包括：由压缩机、低温回热器、地热能加热器、高温回热器、太阳能加热器、锅炉、透平、发电机、预冷器、冷却器构成的超临界二氧化碳循环回路；由注入泵、注入井、生产井、地热能换热器构成的地热注采回路；由循环泵、太阳能聚光集热系统、储热装置换热器、储热装置、三通切换阀、太阳能补热器、溴化锂吸收式制冷机、冷却器、冷却塔构成的太阳能热转换回路。本实用新型将多种能源相结合，高低温热源互补，通过超临界二氧化碳循环实现多能混合发电，不但可以提高能源综合利用率，并且多种能源共同一套循环系统，降低了成本，系统结构简单、紧凑，运行灵活，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及一种基于超临界二氧化碳循环的多能混合发电系统，属于新能源技术领域。

背景技术

当今世界正经历一场能源变革，以常规化石燃料为主的传统能源格局正在向多元化的能源供给模式转变，可再生能源正逐步成为能源主力。

地热能在世界范围内以及我们国家的储量非常巨大，其中干热岩(＞150℃)占99％以上，我国干热岩储量按2％可开采量计算相当于我国2010年能源消耗总量的4400倍。近期青海省共和盆地发现200℃以上大规模可利用干热岩，可开采量相当于我国2016年能源消耗总量的3倍。干热岩发电技术不受季节、气候制约，发电的成本仅为风力发电的一半，为太阳能发电的十分之一。但是，地热能毕竟是低品位的热能，如果用于发电，按照目前技术水平，热电转换效率仅为10％左右。太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色能源，太阳能热发电是太阳能利用的主要方式之一，近年来这项技术发展十分迅速。但是，以单纯的太阳能模式运行的太阳能热电站存在许多问题，特别是太阳能具有间歇性，太阳能热发电系统的投资和发电成本较高，储热技术还不够成熟。因此，太阳能与其它能源综合互补的利用模式，不仅可以有效地解决太阳能利用不稳定的问题，还可以利用其它发电技术的优势。地热能与太阳能混合发电是一条有现实意义的技术途径，原因是地热能丰富的地区其太阳能资源也非常丰富，这是重要的地理优势。但是，仅有这两种能源并不能完全满足供电要求：一方面作为基本负荷能，其容量较小，稳定性还不够高；另一方面作为调峰负荷，其调峰能力还不够好。因此，还需要再补充可靠的常规热源(如：锅炉)，这样将常规能源与地热能、太阳能热进行有机组合，形成多能互补。

将热源进行整合，还需要有动力循环系统作为基本架构。近年来，超临界二氧化碳循环成为热点，并且被认为具有诸多潜在优势。二氧化碳的临界点为31℃/7.4MPa，在温度和压力超过临界点时的状态为超临界态。超临界二氧化碳循环的研究始于上世纪四十年代，在六、七十年代取得阶段性研究成果，之后主要由于透平机械、紧凑式热交换器制造技术不成熟而中止，直至本世纪初，超临界二氧化碳循环的研究在美国再度兴起，并为世界其它国家所关注。由于二氧化碳化学性质稳定、密度高、无毒性、低成本，循环系统简单、结构紧凑、效率高、可空冷，超临界二氧化碳循环可以与各种热源组合成发电系统，被认为在火力发电、核能发电、太阳能热发电、余热发电、地热发电、生物质发电等领域均具有良好的应用前景。

采用超临界二氧化碳循环可以最大限度地整合地热能、太阳能和常规锅炉热能，不但可以提高能源综合利用率，并且系统简单、结构紧凑、运行灵活，非常适用于地热能、太阳能丰富，但缺少水源的地区。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何将多种能源形式，包括可再生和不可再生能源，整合到超临界二氧化碳循环，构成新型的发电系统，发挥超临界二氧化碳循环可与多种能源耦合的优势，实现多能互补，提高能源综合利用效率，并降低设备投资。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种基于超临界二氧化碳循环的多能混合发电系统，其特征在于：由超临界二氧化碳循环回路、地热注采回路、太阳能热转换回路组成；