[实用新型]一种电热储一体式的风力涡轮机系统

说明书

本实用新型公开的一种电热储一体式的风力涡轮机系统，属于风力发电技术领域。包括风轮系统、低速轴、齿轮传动系统、第一高速轴、第二高速轴、发电机单元和热泵单元。风轮系统通过低速轴与齿轮传动系统的输入端连接，齿轮传动系统两个输出端分别与第一高速轴和第二高速轴连接；第一高速轴与发电机单元连接，发电机单元连接至电力调节单元，电力调节单元分别与电网和储能系统连接；第二高速轴与热泵单元连接，热泵单元连接至热用户。本实用新型一方面同时满足了电、热等多种能源需求。另一方面最大限度地利用了风力涡轮机的效益，实现供电、供暖、储能等多功能一体化，避免因电网限电等因素导致风电机组能源大量浪费，提高了机组的经济效益。

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种电热储一体式的风力涡轮机系统。

背景技术

风力涡轮机是一种低碳近零排放的发电方式，其可以将风能转化为电能，从而为电网提供清洁可再生的电力。与此同时，其也可用作制热，即以风能作为驱动力，不经过发电环节而直接将风能转化为热能。风热机组由于减少了风能与电能的能量转换损失，使系统造价降低的同时系统效率大幅度提升，经济指标远优于当前主流的清洁能源供热/供冷技术。

目前，风力涡轮机大部分均只单独用作发电的风电机组或制热的风热机组，未能发挥其最大效益。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电热储一体式的风力涡轮机系统，能够提高风力涡轮机整体的能量利用率，提升风力涡轮机的发电效率。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开的一种电热储一体式的风力涡轮机系统，包括风轮系统、低速轴、齿轮传动系统、第一高速轴、第二高速轴、发电机单元和热泵单元；

风轮系统通过低速轴与齿轮传动系统的输入端连接，齿轮传动系统两个输出端分别与第一高速轴和第二高速轴连接；第一高速轴与发电机单元连接，发电机单元连接至电力调节单元，电力调节单元分别与电网和储能系统连接；第二高速轴与热泵单元连接，热泵单元连接至热用户。

优选地，齿轮传动系统包括太阳轮、第一行星轮和第二行星轮，太阳轮分别与第一行星轮和第二行星轮啮合，太阳轮与低速轴连接，第一行星轮与第一高速轴连接，第二行星轮与第二高速轴连接。

优选地，热泵单元包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，压缩机与第二高速轴连接，冷凝器与热用户换热。

进一步优选地，储能系统包括冷却单元，蒸发器与冷却单元换热。

优选地，电力调节单元包括整流器、逆变器、变压器和电控柜；整流器一端与发电机单元连接，另一端与逆变器连接，逆变器与变压器连接，变压器分别与电网和储能系统连接，电控柜分别与整流器、逆变器和变压器连接。

优选地，电网接入点设有电负荷监测单元，热用户接入点设有热负荷监测单元。

进一步优选地，电负荷监测单元和热负荷监测单元的监测刷新频率为1～10Hz。

优选地，储能系统为磷酸铁锂电池储能系统或三元锂电池储能系统。

优选地，热泵单元的循环介质为二氧化碳或氟利昂。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的电热储一体式的风力涡轮机系统，风轮系统捕获风能通过低速轴输入齿轮传动系统，并能够通过第一高速轴和第二高速轴输出，分别带动发电机单元发电和热泵单元制热，并且多余电量能够通过储能系统进行存储。风力涡轮机是一种低碳近零排放的发电方式，可以将风能转化为电能，从而为电网提供清洁可再生的电力。与此同时，也可用作制热，即以风能作为驱动力，不经过发电环节而直接将风能转化为热能。风热机组由于减少了风能与电能的能量转换损失，使系统造价降低的同时系统效率大幅度提升，经济指标远优于当前主流的清洁能源供热/供冷技术。