一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，包括傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結構和風力發(fā)電裝置；其中，在該菲涅爾反射鏡陣列結構的背部上部位置設置風力裝置支撐結構，并在該風力裝置支撐結構上布置多個風力發(fā)電裝置。利用本實用新型的光熱電站風力輔助發(fā)電系統可提高光熱電站的輸出功率的穩(wěn)定平衡能力，補充夜間及光照不足時的輸出電力，提高電能質量；調整汽輪機的發(fā)電量，將反射鏡鏡場產生的熱量更多的存儲于儲熱系統中，補充光熱電站輸出電力不足時荷載所需的電力；并可降低風力對反射鏡陣列的破壞，增加反射鏡陣列的持久利用率。
【專利說明】—種光熱電站風力輔助發(fā)電系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能發(fā)電領域，尤其涉及一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統。

【背景技術】
[0002]太陽能發(fā)電技術包括光熱發(fā)電和光伏發(fā)電，其中，太陽能光熱發(fā)電是實現大功率發(fā)電、替代常規(guī)能源的最為經濟的手段之一，其通過反射鏡將太陽光匯聚到太陽能收集裝置，利用太陽能加熱收集裝置內的傳熱介質(液體或氣體)，再加熱水形成蒸汽帶動或直接帶動發(fā)電機發(fā)電。
[0003]太陽能光熱發(fā)電系統中的產生的一部分蒸汽供給汽輪機發(fā)電，一部分蒸汽儲存于儲熱系統中，陰天或晚上再將儲存的能量取出，以延長發(fā)電時間，但當處于連續(xù)陰雨天氣時，儲熱系統中儲存的能量難以滿足荷載的用電需求。在大部分太陽能資源豐富的地區(qū)，其風能資源也較為豐富，為避免供電不足的情況出現，可借助風力發(fā)電系統作為光熱電站的輔助發(fā)電系統，采取風光互補的方式進行能源的綜合開發(fā)和利用，可降低發(fā)電系統單位功率的投資成本，使之接近甚至低于傳統發(fā)電系統的單位功率投資比，促進太陽能短時間內的大規(guī)模應用。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型目的為進一步降低太陽能發(fā)電成本，利用太陽能發(fā)電系統架構開發(fā)風能資源，欲提供一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，包括傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結構和風力發(fā)電裝置；其特征在于，在所述菲涅爾反射鏡陣列結構的背部上部位置設置風力裝置支撐結構，并在所述風力裝置支撐結構上布置多個所述風力發(fā)電裝置。
[0005]所述傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結構為東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置。
[0006]所述風力發(fā)電裝置為水平軸風力發(fā)電裝置或垂直軸風力發(fā)電裝置；多個所述垂直軸風力發(fā)電裝置同軸布置于所述風力裝置支撐結構上，且所述垂直軸風力發(fā)電裝置水平或垂直布置于所述風力裝置支撐結構上。
[0007]所述水平軸風力發(fā)電裝置根據風向統一連調。
[0008]水平布置于所述風力裝置支撐結構的多個垂直軸風力發(fā)電裝置的多組葉片輸出功率合并，減少發(fā)電機的使用數量。
[0009]所述風力發(fā)電裝置與光熱發(fā)電系統并網連接，實現風力發(fā)電的穩(wěn)定電力輸出。所述光熱電站的輸出電力與所述風力發(fā)電裝置的輸出電力合并輸出。
[0010]本實用新型提供的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統具有以下特點及優(yōu)點:1、利用現有的光熱電站的場地、架構及并網設施，補充風力發(fā)電，共用能量輸出系統，降低了光熱發(fā)電系統單位功率的投資成本和風電投資成本，使之接近甚至低于傳統發(fā)電系統的單位功率投資比。2、提高光熱電站的輸出功率的穩(wěn)定平衡能力，補充夜間及光照不足時的輸出電力，提高電能質量；3、調整汽輪機的發(fā)電量，將光熱電站中反射鏡鏡場產生的熱量更多的存儲于儲熱系統中，補充光熱電站輸出電力不足時荷載所需的電力，實現風力發(fā)電的削峰填谷電力輸出，促使光熱電站無需依賴外部電網，實現脫網獨立運行；4、分布式的風力發(fā)電裝置輸出的電力與光熱電站輸出的電力合并輸出，可優(yōu)先風電上網，確保電力輸出穩(wěn)定及最大化利用風力資源；5、風力發(fā)電裝置處以反射鏡陣列結構的上部，利用高速度的風力進行發(fā)電的同時，減少了反射鏡陣列結構所受風力，降低風力對反射鏡陣列的破壞，增加反射鏡陣列的持久利用率；6、雖然風力發(fā)電的單位功率投資較低，但由于風力的不穩(wěn)定，對電網干擾較大，目前存在限制上網問題，本發(fā)明通過風力發(fā)電和光熱發(fā)電的相互調節(jié)，可以在穩(wěn)定輸出電力的情況下確保風電全額上網，解決目前風電上網的不穩(wěn)定問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖2-1為本實用新型的第一實施例結構示意圖。
[0013]圖2-2為本實用新型的第二實施例結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的詳細說明。
[0015]如圖1所示，菲涅爾反射鏡陣列結構包括菲涅爾反射鏡陣列和菲涅爾反射鏡陣列的支撐結構。由多個反射鏡形成的菲涅爾反射鏡陣列，如反射鏡101，反射鏡102等菲涅爾反射鏡形成的菲涅爾反射鏡陣列呈東西軸、南北方向傾斜布置，傾斜角度為15°飛0°，傾斜角度一般大于20°，便于菲涅爾反射鏡陣列的安裝且同時具有較好的截光能力。該菲涅爾反射鏡陣列布置于菲涅爾反射鏡陣列的支撐結構103上，該支撐結構在北半球呈南低北高傾斜布置，在南半球呈南高北低傾斜布置，本實施例中以北半球為例進行說明。在菲涅爾反射鏡陣列結構的背部上部位置設置風力裝置支撐結構，具體為在該菲涅爾反射鏡陣列支撐結構103的背部上部位置設置風力裝置支撐結構104，并在該風力裝置支撐結構104上布置多個風力發(fā)電裝置，如風力發(fā)電裝置105。菲涅爾反射鏡陣列支撐結構的抗風能力較強，但菲涅爾反射鏡反射鏡容易受到風力的破壞，利用風力發(fā)電裝置進行風力發(fā)電，為光熱發(fā)電系統提供輔助電力，并可降低風力，保護反射鏡免受破環(huán)，增強反射鏡陣列的持久利用率。
[0016]本實用新型的第一實施例結構示意圖如圖2-1所示，多個菲涅爾反射鏡形成菲涅爾反射鏡陣列，如菲涅爾反射鏡201、菲涅爾反射鏡202等形成的菲涅爾反射鏡陣列，如菲涅爾反射鏡203、菲涅爾反射鏡204形成的菲涅爾反射鏡陣列，由此形成多個菲涅爾反射鏡陣列。多個菲涅耳反射鏡陣列分別布置于菲涅爾反射鏡陣列支撐結構上，如支撐結構205，并分別在支撐結構的背部上部位置布置風力裝置支撐結構，如風力裝置支撐結構206，并在風力裝置支撐結構上布置多個風力發(fā)電裝置，該風力發(fā)電裝置可為水平軸風力發(fā)電裝置或垂直軸風力發(fā)電裝置，如圖2-1所示的水平軸風力發(fā)電裝置布置于風力裝置支撐結構206上,如水平軸風力發(fā)電裝置207、水平軸風力發(fā)電裝置208和水平軸風力發(fā)電裝置209。水平軸風力發(fā)電裝置的風輪的旋轉軸與氣流的方向平行，該水平軸風力發(fā)電裝置省去塔桿，將風輪直接布置于風力裝置支撐結構206上，多個水平軸風力發(fā)電裝置分布于風力裝置支撐結構上，可根據風向統一連調，使水平軸風力發(fā)電裝置隨風向改變而轉動，提高風力發(fā)電效率。例如，位于北半球的水平軸風力發(fā)電裝置在正負60°水平方向上或正負45°水平方向上根據風向統一連調；位于南半球的水平軸風力發(fā)電裝置在120°?240°水平方向上或135°?225°水平方向上根據風向統一連調。
[0017]本實用新型的第二實施例結構示意圖如圖2-2所示，在該結構圖中，在風力裝置支撐結構206上布置多個垂直軸風力發(fā)電裝置，垂直軸風力發(fā)電裝置的風輪旋轉軸垂直于氣流的方向，如垂直軸風力發(fā)電裝置207、垂直軸風力發(fā)電裝置208 ;多個垂直軸風力發(fā)電裝置同軸聯動，且多個垂直軸風力發(fā)電裝置水平安裝于風力裝置支撐結構上，即垂直軸風力發(fā)電裝置的轉軸與風力裝置支撐結構平行，促使垂直軸風力發(fā)電裝置機的定子和轉子反向旋轉，實現兩倍轉速，提高垂直軸風力發(fā)電裝置的發(fā)電效率；且將水平安裝的多個垂直軸風力發(fā)電裝置的多組葉片輸出功率合并，共用一個發(fā)電機，降低風力發(fā)電系統的成本。此夕卜，垂直軸風力發(fā)電裝置還可垂直布置于風力裝置支撐結構上，即垂直軸風力發(fā)電裝置的轉軸垂直于風力裝置支撐結構的平面。
[0018]光熱電站中的多個風力發(fā)電裝置與光熱發(fā)電系統并網連接，為光熱發(fā)電系統提供輔助電力，并可調節(jié)光熱發(fā)電系統的輸出電力，促使光熱電站無需依賴外部電網，實現脫網獨立運行；分布式的風力發(fā)電裝置輸出的電力與光熱電站輸出的電力合并輸出，可優(yōu)先風電上網，確保輸出穩(wěn)定及最大化利用風力資源。此外，通過在風力裝置支撐結構上布置風力發(fā)電裝置，降低了風速，減小風力對反射鏡的破環(huán)，增強反射鏡陣列的持久利用率。
[0019]顯而易見，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對于本領域技術人員來說顯而易見的改變，都應包括在本權利要求書所涵蓋的范圍之內。本發(fā)明所要求保護的范圍僅由所述的權利要求書進行限定。
【權利要求】
1.一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，包括傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結構和風力發(fā)電裝置；其特征在于，在所述菲涅爾反射鏡陣列結構的背部上部位置設置風力裝置支撐結構，并在所述風力裝置支撐結構上布置多個所述風力發(fā)電裝置。
2.根據權利要求1所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，其特征在于，所述傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結構為東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置。
3.根據權利要求1所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，其特征在于，所述風力發(fā)電裝置為水平軸風力發(fā)電裝置或垂直軸風力發(fā)電裝置。
4.根據權利要求3所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，其特征在于，多個所述垂直軸風力發(fā)電裝置同軸布置于所述風力裝置支撐結構上，且所述垂直軸風力發(fā)電裝置水平或垂直布置于所述風力裝置支撐結構上。
5.根據權利要求3所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，其特征在于，所述水平軸風力發(fā)電裝置根據風向統一連調。
6.根據權利要求4所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，其特征在于，水平布置于所述風力裝置支撐結構的多個垂直軸風力發(fā)電裝置的多組葉片輸出功率合并，減少發(fā)電機的使用數量。
7.根據權利要求1或2所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統，其特征在于，所述風力發(fā)電裝置與光熱發(fā)電系統并網連接，實現風力發(fā)電的穩(wěn)定電力輸出。
8.根據權利要求1或2所述的一種光熱電站風力輔助發(fā)電系統,其特征在于,光熱發(fā)電系統的輸出電力與所述風力發(fā)電裝置的輸出電力合并輸出。
【文檔編號】F03D9/00GK204024913SQ201420316200
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】劉輝, 劉映華 申請人:劉輝, 劉映華