[发明专利]一种基于光热发电热电联产系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于光热发电热电联产系统及方法，本方案利用熔融盐储热的方式分别与太阳能热发电子系统中太阳能集热场的换热介质进行换热，以及与太阳能热发电子系统中蒸汽发电的汽轮机蒸汽进行换热；并且通过熔融盐储热与太阳能热发电子系统中的汽轮机耦合向热网供热。本发明提供的方案可兼顾用户供热需求和发电需求，有效克服现有技术所存在的缺陷。

技术领域

本发明属于太阳能利用领域，特别涉及一种兼顾用电负荷与用热负荷的热电联产方案。

背景技术

目前，国际能源行业是一个充满变革的时期，全球领域的新能源相关技术形式不断的增加，例如分布式能源、页岩气、新型储能系统、碳循环系统等一批全新的能源技术壁垒被逐步突破，这改变以往以石油与煤为主导的能源单一格局。仅2016年，风能发电装置、太阳能发电、生物质能和废弃物转化能装置等为全球电力增加总容量约138.5GW，相比于2015年上涨了8％。化石燃料的投资金额已经远远小于用于可再生能源装机容量的投资，而且可再生能源装机量，已经占了新能源装机量的一半，这是迄今为止的最高水平。新兴能源现在成为部分国家新增能源的主体成分，目前绝大多数发达国家与经济体已经着手或已经制订了支持能源科技创新的相关规划，为摆脱能源危机，各国都寄希望于在接下来新的一轮能源行业技术革命中充分获得主动权。

在新能源利用中，太阳能热发电，通常叫做聚光式太阳能发电，是当下极具发展前景的新能源形式之一。其通过聚集太阳辐射获得热能，将热能转化成高温蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。按照集热的形式可以划分为槽式发电、塔式发电和碟式发电。

目前来看，槽式电站数量最多，是全球内技术与成本都比较成熟的类型，数量约是运营与在建总数的80％，塔式电站占比超过11％，碟式电站最少，占比不足9％。太阳热能的集热效率，不仅仅在于集热器的转换效率，还在于整套系统传热环节中的传热效率，可靠的系统设计与优良的设备性能可以极大的提升太阳能热利用效率，减少能源浪费，提高能力密度。

而现有技术中一般都是单一光热发电系统，无法同时兼顾用电负荷和热网用热负荷。

发明内容

针对现有技术中采用单一光热发电系统所存在的问题，需要一种能够同时满足和调节用电和用热需求的光热发电方案。

为此，本发明所要解决的问题是提供一种基于光热发电热电联产系统及方法，以克服现有技术所存在缺陷。

为了解决上述问题，本发明提供的基于光热发电热电联产系统，包括：太阳能热发电子系统和熔融盐储热子系统，所述熔融盐储热子系统可分别与太阳能热发电子系统中太阳能集热场的换热介质进行换热，以及与太阳能热发电子系统中蒸汽发电的汽轮机蒸汽进行换热；并且所述熔融盐储热子系统与太阳能热发电子系统中的汽轮机耦合向热网供热。

进一步的，所述熔融盐储热子系统主要包括高温熔融盐储存罐、换热器，低温熔融盐储存罐以及作为换热介质的熔融盐，所述低温熔融盐储存罐通过换热器连接至高温熔融盐储存罐。

进一步的，所述熔融盐储热子系统通过换热器完成熔融盐与太阳能热发电子系统中太阳能集热场的换热介质间的换热，所述熔融盐储热子系统中的高温熔融盐储存罐与低温熔融盐储存罐间形成两个换热回路，分别用于与热网和太阳能热发电子系统中蒸汽发电的汽轮机蒸汽进行换热。

进一步的，所述联产系统还包括若干仪表、阀门等调节装置，以控制熔融盐储热子系统的储热/放热模式。

进一步的，所述联产系统中还包括若干的温度压力监测装置，监测汽轮机蒸汽压力、温度，监测用户侧供热管网压力、温度，监测太阳能集热场出流换热介质温度、压力，据此可根据检测到的参数判断传热工质流向与工作模式。