全文摘要
一种光伏光热混合发电系统，包括光伏电站、含有储热子系统的光热电站、储热介质电加热子系统和储热介质辅助燃料加热子系统。储热介质电加热子系统利用光伏电站的电力加热光热电站储热介质，进而通过光热电站汽轮机发电机组产生电力。储热介质辅助燃料加热子系统可以保证光热电站有充足的能量来源保证稳定的电力输出。通过光伏光热混合发电子系统，可将用电低谷时光伏电站无法送出到电网的电力通过储热子系统暂时储存起来，在高峰时再释放热量进行发电，起到电网调峰的作用，可以很好的避免能源的浪费。
主设计要求
1.一种光伏光热混合发电系统，其特征在于包括光伏电站(2)、含有储热子系统的光热电站(1)、储热介质电加热子系统(15)、储热介质辅助燃料加热子系统(16)和自动控制子系统；所述的光伏电站(2)产生的电力经过自动控制子系统(3)，实现电力向电网(4)、光热电站厂用电子系统、储热介质电加热子系统(15)的自动切换；所述的光热电站(1)为包括太阳能聚光集热子系统(11)、储热子系统、蒸汽发生子系统(13)和汽轮机发电机组(14)；液态水在蒸汽发生子系统(13)内被高温储热介质加热变为水蒸气，进而进入汽轮机发电机组(14)产生电力，水蒸气在汽轮机发电机组(14)做功后变为液态水，进而完成热力循环。
设计方案
1.一种光伏光热混合发电系统，其特征在于包括光伏电站(2)、含有储热子系统的光热电站(1)、储热介质电加热子系统(15)、储热介质辅助燃料加热子系统(16)和自动控制子系统；
所述的光伏电站(2)产生的电力经过自动控制子系统(3)，实现电力向电网(4)、光热电站厂用电子系统、储热介质电加热子系统(15)的自动切换；
所述的光热电站(1)为包括太阳能聚光集热子系统(11)、储热子系统、蒸汽发生子系统(13)和汽轮机发电机组(14)；液态水在蒸汽发生子系统(13)内被高温储热介质加热变为水蒸气，进而进入汽轮机发电机组(14)产生电力，水蒸气在汽轮机发电机组(14)做功后变为液态水，进而完成热力循环。
2.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，所述的储热介质电加热子系统(15)包括内置浸润接触式、外置非接触式和内置外置混合式的其中之一；
所述内置浸润接触式的储热介质加热子系统包括内外多层套管结构；
所述外置非接触式的储热介质加热子系统位于旁路加热罐(123)的保温层内，包括电磁加热线圈。
3.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，辅助燃料系统和电加热系统分别通过开关组件与光热电站的低温储罐连接。
4.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，所述的储热子系统包括低温储罐(122)、高温储罐(121)和旁路加热罐(123)，低温储罐(122)中储存200-350℃储热介质，高温储罐(121)中储存350-650℃储热介质，旁路加热罐(123)可由多个小储罐串联组成。
5.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，所述的储热介质为硝酸盐、混凝土和\/或热化学介质中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，所述的光热电站厂用电子系统电力来源包括光伏电站、光热电站、电网。
7.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，所述的储热介质电加热子系统电力来源包括光伏电站、电网。
8.根据权利要求1所述的光伏光热混合发电系统，其特征在于，所述的储热介质辅助燃料加热子系统的燃料来源包括天然气、柴油。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种光伏光热混合发电系统。
背景技术
近年来，由于光伏发电具有光电转换效率高、成本低的优点，我国光伏发电取得了巨大发展，但由于太阳光照是完全不可控以及难以预测的，偶尔出现的云层遮挡太阳光照导致光伏发电的波动，而且日落之后光伏电站完全无法工作。光伏发电功率波动达到一定程度时，会导致电网电压产生明显的波动，进而破坏电网的稳定性。因此为了保障电网的安全与稳定，很多地区出现了“弃光”现象，造成了巨大的能源浪费和经济损失。
为了增强光伏电站的稳定性，最常用的方式就是采用蓄电池储存电力，但由于环保和成本的问题，蓄电池难以得到大规模应用。
在太阳光照条件较好的地区，除了适合建造光伏电站外，也可以建造光热电站。带储热的光热电站可克服太阳光照变化以及天气变化情况，提供稳定的电力供应，而且具有良好的快速调负荷能力，但发电成本较高。
基于光伏发电、光热发电组建混合发电子系统，可以有效降低发电成本，并提高输出电力的稳定性。
实用新型内容
针对光伏发电成本低、稳定性差和光热发电成本高、稳定性好的特点，提出了一种光伏光热混合发电系统，将光伏发电和光热发电相互结合，优势互补，减少“弃光”现象，提高输出电力的稳定性。
本实用新型采取的技术方案是：一种光伏光热混合发电系统，其特征在于包括光伏电站、含有储热子系统的光热电站1、储热介质电加热子系统15和储热介质辅助燃料加热子系统16。
1.所述的光热电站特征为包括太阳能聚光集热子系统11、储热子系统、蒸汽发生子系统13和汽轮机发电机组14。液态水在蒸汽发生子系统13内被高温储热介质加热变为水蒸气，进而进入汽轮机发电机组14产生电力，水蒸气在汽轮机发电机组14做功后变为液态水，进而完成热力循环。
2.所述的光伏电站2产生的电力经过自动控制子系统3，可实现电力向电网4、光热电站厂用电子系统、储热介质电加热子系统15的自动切换。
3.所述的储热介质电加热子系统包括但不限于内置浸润式、外置非接触式和内置外置混合式。
所述内置浸润接触式的储热介质加热子系统由内外多层套管结构形式组成。
所述外置非接触式的储热介质加热子系统位于旁路加热罐(123)的保温层内，由电磁加热线圈组成。
4.辅助燃料系统和电加热系统分别通过开关组件与光热电站的低温储罐连接。
即，通过开关组件(如阀门)的控制，所述的储热介质电加热子系统(15)和储热介质辅助燃料加热子系统(16)可分别工作，也可以同时工作。
5.所述的储热子系统包括低温储罐(122)、高温储罐(121)和旁路加热罐(123)。低温储罐(122)中储存200-350℃储热介质，高温储罐(121)中储存350-650℃储热介质，旁路加热罐(123)可由多个小储罐串联组成。
6.所述的储热介质为硝酸盐、混凝土和(或)热化学介质中的一种或多种混合物。
7.所述的光热电站厂用电子系统电力来源包括但不限于光伏电站、光热电站、电网。
8.所述的储热介质电加热子系统电力来源包括但不限于光伏电站、电网。
9.所述的储热介质辅助燃料加热子系统的燃料来源包括但不限于天然气、柴油、生物质。
附图说明
图1为光伏光热混合发电系统结构示意图；
图2为储热介质电加热系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型开发了一种光伏光热混合发电子系统，该子系统的结构示意图如图1所示，包括含有储热子系统的光热电站1、光伏电站2、储热介质电加热子系统15和储热介质辅助燃料加热子系统16。
光伏电站2通过若干光伏电池组件将太阳能转换为电力，通过自动控制子系统3，可实现电力向电网4、光热电站厂用电子系统、储热介质电加热子系统15的自动切换。
请说明自动控制子系统是一个现有的子系统，还是一个自己独立开发的新子系统，个人建议，请举个例子说明，比如某某自动控制子系统就可以实现该功能。
自动控制子系统可采用现有的变配电自动控制系统、电力自动控制系统、PLC自动控制系统的一种或多种实现光伏电站电力的自动切换与分配。
含有储热子系统的光热电站1通过太阳能聚光集热子系统11将太阳光照聚集起来，储热介质在其内部吸收热量被加热为350-650℃的高温储热介质，继而进入储热子系统的高温储罐121，高温储热介质自高温储罐121流出，进入蒸汽发生子系统13，高温储热介质与水工质在蒸汽发生子系统13内发生热量交换，放热后的高温储热介质变为200-350℃的低温储热介质返回储热子系统内的低温储罐122。在蒸汽发生子系统内吸收热量后的水工质变为高温高压的水蒸气，进入汽轮机发电机组产生电力。
低温储热介质自低温储罐122流出，通过阀门17和阀门18控制进入太阳能聚光集热子系统11和旁路加热罐(123)的流量，继而被加热高温储热介质。
旁路加热罐123与储热介质电加热子系统(15)和储热介质辅助燃料加热子系统(16)结合，储热介质电加热子系统电力来源包括但不限于光伏电站、电网，储热介质辅助燃料加热子系统的燃料来源包括但不限于天然气、柴油、生物质。
储热介质电加热子系统包括但不限于内置浸润式、外置非接触式和内置外置混合式。内置浸润接触式的储热介质加热子系统由内外多层套管结构形式组成。外置非接触式的储热介质加热子系统位于旁路加热罐(123)的保温层内，由电磁加热线圈组成。
当太阳光照较强且电网负荷较低时，通过自动控制子系统，优先将光热电站性能稳定的电力输出至电网，光伏电站的电力送至储热介质电加热子系统，通过热量将能量储存起来。当电网负荷需求升高且光热电站无法满足出力时，通过自动控制子系统将光伏电站的电力输出至电网，若此时仍不能满足电网符合需求，启动储热介质辅助燃料加热子系统16，加热储热介质为光热电站提供能量。
在无太阳光照时，即光伏电站无电力输出时，使用高温储罐121内的高温储热介质为光热电站提供热量，当高温储热介质消耗完且电网仍需要负荷时，启动储热介质辅助燃料加热子系统16，加热储热介质，为光热电站提供热量。
本例的光伏光热混合发电系统可将光伏电站冗余的电力通过储热介质热能的形式储存起来，通过自动控制子系统实现电力向电网、光热电站厂用电子系统、储热介质电加热子系统的自动切换，并且配备储热介质辅助燃料加热子系统，进而保证光伏、光热电站输出的电力能够满足电网负荷波动，提供稳定且持续的电力供应。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920021476.1
申请日:2019-01-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209558703U
授权时间:20191029
主分类号:F24S 20/40
专利分类号:F24S20/40;F24S60/00;F22B1/00;H02S10/10;F03G6/06
范畴分类:申请人:浙江中光电力工程有限公司;浙江中光新能源科技有限公司
第一申请人:浙江中光电力工程有限公司
申请人地址:310018 浙江省杭州市江干区杭州经济技术开发区杭州东部国际商务中心1幢1901室
发明人:李心;胡昕炎;刘浩华;张海新;金建祥
第一发明人:李心
当前权利人:浙江中光电力工程有限公司;浙江中光新能源科技有限公司
代理人:胡晶
代理机构:31236
代理机构编号:上海汉声知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：光热论文; 电力论文; 自动化控制论文; 光热发电论文; 光伏组件论文; 光伏论文; 新能源论文; 能源论文; 系统论论文;