一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，包括反射鏡結(jié)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置于多個(gè)所述反射鏡結(jié)構(gòu)的間隔空間內(nèi)。利用本實(shí)用新型的光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)可提高風(fēng)力發(fā)電的輸出功率的穩(wěn)定性，補(bǔ)充夜間及光照不足時(shí)的輸出電力，提高電能質(zhì)量；通過風(fēng)力發(fā)電和光熱發(fā)電的相互調(diào)節(jié)，可以在穩(wěn)定輸出電力的情況下確保風(fēng)電全額上網(wǎng)，解決目前風(fēng)電上網(wǎng)的不穩(wěn)定問題；并可降低風(fēng)力對(duì)反射鏡陣列的破壞力，增加反射鏡的利用率。
【專利說明】—種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能發(fā)電技術(shù)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(shí)現(xiàn)大功率發(fā)電、替代常規(guī)能源的最為經(jīng)濟(jì)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(nèi)的傳熱介質(zhì)(液體或氣體)，再加熱水形成蒸汽帶動(dòng)或直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0003]太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中的產(chǎn)生的一部分蒸汽供給汽輪機(jī)發(fā)電，一部分蒸汽儲(chǔ)存于儲(chǔ)熱系統(tǒng)中，陰天或晚上再將儲(chǔ)存的能量取出，以延長發(fā)電時(shí)間，但當(dāng)處于連續(xù)陰雨天氣時(shí)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)中儲(chǔ)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(fēng)能資源也較為豐富，風(fēng)力發(fā)電的度電投資成本較低，但單純的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率輸出不夠穩(wěn)定，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，因此常見棄風(fēng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了風(fēng)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)回報(bào)；同時(shí)，較大的風(fēng)速下，風(fēng)力也會(huì)對(duì)太陽能熱發(fā)電站的鏡場(chǎng)造成損害。此外，目前的光熱電站普遍需要外部電網(wǎng)提供支持，才可以滿足啟動(dòng)及廠用電需求。為避免和解決上述情況，可借助風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為光熱電站的輔助發(fā)電系統(tǒng)，采取風(fēng)光互補(bǔ)的方式進(jìn)行能源的綜合開發(fā)和利用，不但可以合并穩(wěn)定輸出電能，降低發(fā)電系統(tǒng)單位功率的投資成本，使之接近甚至低于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的單位功率投資比，還可有效保護(hù)光熱發(fā)電站的鏡場(chǎng)免受損害，促進(jìn)太陽能光熱電站的大規(guī)模應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型目的為進(jìn)一步降低太陽能發(fā)電成本，利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)開發(fā)風(fēng)能資源；減少風(fēng)力對(duì)光熱電站中反射鏡陣列的破壞，欲提供一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，包括反射鏡結(jié)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置于多個(gè)所述反射鏡結(jié)構(gòu)的間隔空間內(nèi)。
[0005]所述反射鏡結(jié)構(gòu)為槽式反射鏡列或定日鏡陣列或菲涅爾反射鏡陣列。
[0006]所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)或垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0007]風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片掃風(fēng)區(qū)域與所述反射鏡結(jié)構(gòu)在高度方向上部分或全部重合，以降低風(fēng)力對(duì)反射鏡結(jié)構(gòu)的破壞。
[0008]光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)包括儲(chǔ)熱裝置；風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出時(shí)，優(yōu)先保證風(fēng)力發(fā)電裝置以最大功率輸出，光熱電站的輸出電力根據(jù)調(diào)度要求輸出，多余熱量進(jìn)入儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)存。
[0009]所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出后與電網(wǎng)并網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定電力輸出，提高風(fēng)力發(fā)電裝置的利用率。
[0010]所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出，非并網(wǎng)，實(shí)施獨(dú)立運(yùn)行；所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力用于光熱電站的自用電，使光熱電站具備獨(dú)網(wǎng)運(yùn)行，獨(dú)立啟動(dòng)能力，增加光熱電站的適用性和可靠性。
[0011]本實(shí)用新型提供的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn):1、利用現(xiàn)有的光熱電站的場(chǎng)地、架構(gòu)及并網(wǎng)設(shè)施，補(bǔ)充風(fēng)力發(fā)電，共用能量輸出系統(tǒng)，降低了光熱發(fā)電系統(tǒng)單位功率的投資成本和風(fēng)電投資成本，使之有可能接近甚至低于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)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(bǔ)充夜間及光照不足時(shí)的輸出電力，提高電能質(zhì)量；3、光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)也可不與電網(wǎng)連接，實(shí)施獨(dú)立運(yùn)行，風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力可作為光熱電站的自用電(電站廠區(qū)用電)，促使光熱電站無需依賴外部電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，增加光熱電站的適用性和可靠性；4、分布式的風(fēng)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(fēng)電上網(wǎng)，確保電力輸出穩(wěn)定及最大化利用風(fēng)力資源；5、風(fēng)力發(fā)電裝置處以多個(gè)反射鏡結(jié)構(gòu)的間隔空間內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片掃風(fēng)區(qū)域與反射鏡結(jié)構(gòu)在高度方向上部分或全部重合，利用高速度的風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的同時(shí)，減少了反射鏡陣列所受風(fēng)力，降低了風(fēng)力對(duì)反射鏡陣列的破壞，葉片的掃風(fēng)作用，將風(fēng)向分散，減輕了正常風(fēng)吹時(shí)引起的鏡片共振問題，增加了反射鏡的安全可靠性；6、雖然風(fēng)力發(fā)電的單位功率投資較低，但由于風(fēng)力的不穩(wěn)定，對(duì)電網(wǎng)干擾較大，目前存在限制上網(wǎng)問題，本實(shí)用新型通過風(fēng)力發(fā)電和光熱發(fā)電的相互調(diào)節(jié)，可以在穩(wěn)定輸出電力的情況下確保風(fēng)電全額上網(wǎng)，解決目前風(fēng)電上網(wǎng)的不穩(wěn)定問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該實(shí)施例為槽式光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其中，反射鏡結(jié)構(gòu)為槽式反射鏡列，如槽式反射鏡列101-1、槽式反射鏡列101-2，在多個(gè)槽式反射鏡列間隔的空間內(nèi)布置風(fēng)力發(fā)電裝置，如槽式反射鏡列101-1與槽式反射鏡列101-2間隔的空間內(nèi)布置的多個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置，如風(fēng)力發(fā)電裝置102-1、風(fēng)力發(fā)電裝置102-2、風(fēng)力發(fā)電裝置102-3。此外，光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)還包括儲(chǔ)熱裝置和電源匯合處理裝置，如該實(shí)施例中槽式光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)中包括的儲(chǔ)熱裝置103和電源匯合處理裝置104，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力經(jīng)電源匯合處理裝置104合并輸出后與電網(wǎng)并網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定電力輸出，提高風(fēng)力發(fā)電裝置的利用率。另外，風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力經(jīng)電源匯合處理裝置104合并輸出時(shí)，可優(yōu)先保證風(fēng)力發(fā)電裝置以最大功率輸出，光熱電站的輸出電力根據(jù)調(diào)度要求輸出，可將光熱電站產(chǎn)生的多余熱量存入儲(chǔ)熱裝置103儲(chǔ)存，確保電力輸出穩(wěn)定及最大化利用風(fēng)力資源。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該實(shí)施例為菲涅爾電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其中，反射鏡結(jié)構(gòu)為菲涅爾反射鏡陣列，如由菲涅爾反射鏡列201-1、菲涅爾反射鏡列201-2等菲涅爾反射鏡列構(gòu)成的第一菲涅爾反射鏡陣列；由菲涅爾反射鏡列202-1、菲涅爾反射鏡列202-2等反射鏡列構(gòu)成的第二菲涅爾反射鏡陣列；多個(gè)菲涅爾反射鏡陣列的間隔空間內(nèi)布置風(fēng)力發(fā)電裝置，如第一菲涅爾反射鏡陣列與第二菲涅爾反射鏡陣列的間隔空間內(nèi)布置的風(fēng)力發(fā)電裝置203-1、風(fēng)力發(fā)電裝置203-2、風(fēng)力發(fā)電裝置203-3。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該實(shí)施例為塔式光熱電站，其中，反射鏡結(jié)構(gòu)為定日鏡陣列，如由定日鏡301-1、定日鏡301-2等定日鏡構(gòu)成的第一定日鏡陣列；由定日鏡302-1、定日鏡302-2等定日鏡構(gòu)成的第二定日鏡陣列；由定日鏡
303-1、定日鏡303-2等定日鏡構(gòu)成的第三定日鏡陣列。在多個(gè)定日鏡陣列的間隔空間內(nèi)布置風(fēng)力發(fā)電裝置，如第一定日鏡陣列與第二定日鏡陣列的間隔空間內(nèi)布置的風(fēng)力發(fā)電裝置
304-1，如第二定日鏡陣列與第三定日鏡陣列的間隔空間內(nèi)布置的風(fēng)力發(fā)電裝置304-2。
[0019]上述所述的風(fēng)力發(fā)電裝置可為水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置或垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，多個(gè)分布式的風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出，光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)也可不與電網(wǎng)連接，實(shí)施獨(dú)立運(yùn)行，風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力可作為光熱電站的自用電(電站廠區(qū)用電)，使光熱電站具備獨(dú)網(wǎng)運(yùn)行，獨(dú)立啟動(dòng)能力，增加光熱電站的適用性和可靠性。在實(shí)際實(shí)施中，為保護(hù)反射鏡免受強(qiáng)風(fēng)損傷破壞，需對(duì)風(fēng)力發(fā)電裝置的安裝高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，使葉片掃風(fēng)區(qū)域與所述反射鏡結(jié)構(gòu)在高度方向上部分或全部重合，由于一般的吹風(fēng)方向呈水平或較小的攻角，這樣布置可以使得反射鏡結(jié)構(gòu)部分或全部躲藏于掃風(fēng)區(qū)域后方，當(dāng)風(fēng)力經(jīng)過葉片掃風(fēng)區(qū)域后，利用該部分風(fēng)力進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的同時(shí)，消耗風(fēng)力的一部分能量，降低了風(fēng)速，這部分繼續(xù)前進(jìn)的風(fēng)力減弱，再施加到高度基本相當(dāng)(葉片掃風(fēng)區(qū)域與所述反射鏡結(jié)構(gòu)在高度方向上部分或全部重合)的反射鏡結(jié)構(gòu)上的風(fēng)力也將減弱，從而保護(hù)鏡片少受或免受風(fēng)力的損傷；另外，由于葉片的掃風(fēng)作用，將風(fēng)向分散，這部分經(jīng)過風(fēng)力發(fā)電機(jī)以后的風(fēng)力方向發(fā)散后，減輕了正常單向風(fēng)吹時(shí)引起的鏡片共振問題，避免鏡片破碎，增加反射鏡的安全可靠性。
[0020]顯而易見，在不偏離本實(shí)用新型的真實(shí)精神和范圍的前提下，在此描述的本實(shí)用新型可以有許多變化。因此，所有對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，包括反射鏡結(jié)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置于多個(gè)所述反射鏡結(jié)構(gòu)的間隔空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡結(jié)構(gòu)為槽式反射鏡列或定日鏡陣列或菲涅爾反射鏡陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)或垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片掃風(fēng)區(qū)域與所述反射鏡結(jié)構(gòu)在高度方向上部分或全部重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)包括儲(chǔ)熱裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出后與電網(wǎng)并網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定電力輸出，提高風(fēng)力發(fā)電裝置的利用率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出，非并網(wǎng)，實(shí)施獨(dú)立運(yùn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力與光熱電站的輸出電力合并輸出時(shí)，優(yōu)先保證風(fēng)力發(fā)電裝置以最大功率輸出，光熱電站的輸出電力根據(jù)調(diào)度要求輸出，多余熱量進(jìn)入儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)存。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光熱電站風(fēng)力輔助發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出電力用于光熱電站的自用電，使光熱電站具備獨(dú)網(wǎng)運(yùn)行，獨(dú)立啟動(dòng)能力。
【文檔編號(hào)】F03D9/02GK203925888SQ201420338348
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】劉映華, 劉輝 申請(qǐng)人:劉映華, 劉輝