分布式能源站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源技術(shù)，特別是涉及到分布式能源站。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。
[0003]一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在用戶端的熱電冷聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級(jí)利用，并通過(guò)中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充；在環(huán)境保護(hù)上，將部分污染分散化、資源化，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)適度排放的目標(biāo)。
[0004]分布式能源是一種建在用戶端的能源供應(yīng)方式，可獨(dú)立運(yùn)行，也可并網(wǎng)運(yùn)行，是以資源、環(huán)境效益最大化確定方式和容量的系統(tǒng)，將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進(jìn)行系統(tǒng)整合優(yōu)化，采用需求應(yīng)對(duì)式設(shè)計(jì)和模塊化配置的新型能源系統(tǒng)，是相對(duì)于集中供能的分散式供能方式。
[0005]國(guó)際分布式能源聯(lián)盟WADE對(duì)分布式能源定義為:安裝在用戶端的高效冷/熱電聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠在消費(fèi)地點(diǎn)(或附近)發(fā)電，高效利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能，生產(chǎn)熱和電；現(xiàn)場(chǎng)端可再生能源系統(tǒng)包括利用現(xiàn)場(chǎng)廢氣、廢熱以及多余壓差來(lái)發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。
[0006]分布式能源具有能效利用合理、損耗小、污染少、運(yùn)行靈活，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。分布式能源系統(tǒng)分布安置在需求側(cè)的能源梯級(jí)利用，以及資源綜合利用和可再生能源設(shè)施。通過(guò)在需求現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)用戶對(duì)能源的不同需求，實(shí)現(xiàn)溫度對(duì)口供應(yīng)能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實(shí)現(xiàn)能源利用效能的最大化。分布式能源是以資源、環(huán)境效益最大化，確定方式和容量的系統(tǒng)，根據(jù)終端能源利用效率最優(yōu)化確定規(guī)模。
[0007]分布式能源采用先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，盡力減少污染物的排放，并使排放分散化，便于周邊植被的吸收。同時(shí)，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的優(yōu)勢(shì)，可以將主要排放物實(shí)現(xiàn)資源化再利用，例如:排放氣體肥料化。
[0008]近年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家分布式能源發(fā)展迅猛。發(fā)達(dá)國(guó)家政府通過(guò)規(guī)劃引領(lǐng)、技術(shù)支持、優(yōu)惠政策，以及建立合理的價(jià)格機(jī)制和統(tǒng)一的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，有效地推動(dòng)分布式能源的發(fā)展，分布式能源系統(tǒng)在整個(gè)能源系統(tǒng)中占比不斷提高，其中歐盟分布式能源占比約達(dá)10%。我國(guó)分布式能源起步較晚，主要集中在北京、上海、廣州等大城市，安裝地點(diǎn)為醫(yī)院、賓館、寫字樓和大學(xué)城等，由于技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、利益、法規(guī)等方面的問(wèn)題，主要采用“不并網(wǎng)”或“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的方式運(yùn)行。
[0009]分布式能源技術(shù)是未來(lái)世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，它具有能源利用效率高，環(huán)境負(fù)面影響小，提高能源供應(yīng)可靠性和經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。分布式能源是最能體現(xiàn)節(jié)能、減排、安全、靈活等多重優(yōu)點(diǎn)的能源發(fā)展方式。"十二五"規(guī)劃明確提出，大力促進(jìn)分布式能源系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的分布式能源行業(yè)企業(yè)，愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)公司發(fā)展環(huán)境和需求趨勢(shì)變化的深入研究。
[0010]分布式能源技術(shù)是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國(guó)人口眾多，自身資源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源是絕對(duì)不可能支撐13億人的“全面小康”。使用國(guó)際能源不僅存在著能源安全的嚴(yán)重制約，而且也使世界的發(fā)展面臨一系列新的問(wèn)題和矛盾。中國(guó)必須立足于現(xiàn)有能源資源，全力提高資源利用效率，擴(kuò)大資源的綜合利用范圍，而分布式能源無(wú)疑是解決問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。
[0011 ] 我國(guó)已經(jīng)有多家分布式能源專業(yè)化服務(wù)公司，大部分已建項(xiàng)目運(yùn)行良好，天然氣分布式能源在我國(guó)已具備大規(guī)模發(fā)展的條件。
[0012]發(fā)展分布式能源的重要意義有以下幾方面:
[0013]⑴經(jīng)濟(jì)性
[0014]由于分布式能源可用發(fā)電的余熱來(lái)制熱、制冷，因此能源得以合理的梯級(jí)利用，從而可提高能源的利用效率(達(dá)70%，90%)。由于分布式電源的并網(wǎng)，減少或緩建了大型發(fā)電廠和高壓輸電網(wǎng)，緩建了電網(wǎng)而節(jié)約投資。同時(shí)，使得輸配電網(wǎng)的潮流減少，相應(yīng)的降低了網(wǎng)損。
[0015]⑵環(huán)保性
[0016]因其采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能為能源，故可減少有害物的排放總量，減輕環(huán)保的壓力。大量的就近供電減少了大容量遠(yuǎn)距離高電壓輸電線的建設(shè)，由此不但減少了高壓輸電線的電磁污染，也減少了高壓輸電線的征地面積和線路走廊，減少了對(duì)線路下樹(shù)本的砍伐，有利于環(huán)保。
[0017](3)能源利用的多樣性
[0018]分布式發(fā)電可利用多種能源，如清潔能源(天然氣)、新能源(氫)和可再生能源(風(fēng)能和太陽(yáng)能等)，并同時(shí)為用戶提供冷、熱、電等多種能源應(yīng)用方式，因此是解決能源危機(jī)、提高能源利用效率和能源安全問(wèn)題的一種很好的途徑。
[0019](4)調(diào)峰作用
[0020]夏季和冬季往往是負(fù)荷的高峰時(shí)期，此時(shí)如采用以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)等冷、熱、電三聯(lián)供系統(tǒng)，不但可解決冬夏季的供冷與冬季的供熱需要，同時(shí)也提供了一部分電力，由此可對(duì)電網(wǎng)起到削峰填谷作用。此外，也部分解決了天然氣供應(yīng)時(shí)的峰谷差過(guò)大問(wèn)題，發(fā)揮了天然氣與電力的互補(bǔ)作用。
[0021](5)安全性和可靠性
[0022]當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時(shí)，具有特殊設(shè)計(jì)的分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運(yùn)行，由此可提高供電的安全性和可靠性。
[0023](6)電力市場(chǎng)問(wèn)題
[0024]分布式發(fā)電可以適應(yīng)電力市場(chǎng)發(fā)展的需要，由多家集資辦電，發(fā)揮電力建設(shè)市場(chǎng)、電力供應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。
[0025](7)投資風(fēng)險(xiǎn)
[0026]分布式發(fā)電的裝機(jī)容量一般較小，建設(shè)周期短，因此可避免類似大型發(fā)電站建設(shè)周期帶來(lái)的投資風(fēng)險(xiǎn)。
[0027](8)邊遠(yuǎn)地區(qū)的供電問(wèn)題
[0028]我國(guó)許多邊遠(yuǎn)及農(nóng)村地區(qū)遠(yuǎn)離大電網(wǎng)，因此難以從大電網(wǎng)向其供電。采用太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，不失為一種優(yōu)選方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0029]本發(fā)明的目的是要給出一種分布式能源站。
[0030]一種分布式能源站，它的結(jié)構(gòu)包括:燃?xì)鈩?dòng)力裝置、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、蒸汽動(dòng)力裝置、壓氣機(jī)和凝汽器，壓縮空氣和天然氣進(jìn)入燃?xì)鈩?dòng)力裝置，天然氣燃燒膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)外發(fā)電；煙氣進(jìn)入余熱鍋爐，余熱鍋爐生產(chǎn)的高溫高壓蒸汽輸送到蒸汽動(dòng)力裝置，蒸汽膨脹做功，帶動(dòng)壓氣機(jī)生產(chǎn)壓縮空氣，壓縮空氣送到燃?xì)鈩?dòng)力裝置助燃；乏汽進(jìn)入凝汽器，加熱供熱循環(huán)水管，向用戶供熱；乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水，通過(guò)凝結(jié)水泵加壓送回余熱鍋爐，其特征在于:
[0031](I)所述燃?xì)鈩?dòng)力裝置,它包括四部分:給水部件、燃?xì)鈩?dòng)力部件、水輪機(jī)和動(dòng)力輸出部件，給水部件向燃?xì)鈩?dòng)力部件供給動(dòng)力用水，天然氣燃料進(jìn)入燃?xì)鈩?dòng)力部件燃燒膨脹做功，促成動(dòng)力用水噴射，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)動(dòng)力輸出部件對(duì)外做功；
[0032](2)所述蒸汽動(dòng)力裝置，它包括四部分:給水部件、蒸汽動(dòng)力部件、水輪機(jī)和動(dòng)力輸出部件，給水部件向蒸汽動(dòng)力部件供給動(dòng)力用水，高溫高壓蒸汽進(jìn)入蒸汽動(dòng)力部件內(nèi)膨脹做功，促成動(dòng)力用水噴射，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)動(dòng)力輸出部件對(duì)外做功。
[0033]所述給水部件，它的包括:水箱、給水管、給水閥和噴嘴；給水管從水箱中蓄水的底部接出，給水閥按照設(shè)定時(shí)序控制開(kāi)閉，當(dāng)給水閥打開(kāi)時(shí)，水箱中的蓄水通過(guò)給水管流到噴嘴；給水部件中，除了水箱為公用外，其他部件可以有多套，即圍繞著水輪機(jī)，可以有多個(gè)相同的給水管、給水閥和噴嘴，同時(shí)工作。
[0034]所述燃?xì)鈩?dòng)力部件，它的結(jié)構(gòu)包括:天然氣進(jìn)氣管、天然氣閥、壓縮空氣進(jìn)氣管、空氣閥、點(diǎn)火器、排煙管；天然氣通過(guò)進(jìn)氣管和天然氣閥進(jìn)入，壓縮空氣通過(guò)進(jìn)氣管和空氣閥進(jìn)入，天然氣和空氣形成混合氣體，點(diǎn)火器點(diǎn)火，混合氣體燃燒爆炸，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)給水管內(nèi)噴嘴前的一段水體，水體高速?zèng)_出噴嘴，進(jìn)行噴射；做完功的廢煙氣，通過(guò)排煙管引出，送往余熱鍋爐。
[0035]所述水輪機(jī)，它的結(jié)構(gòu)包括:葉輪、水斗、輪軸、蓄水池和排水管；從噴嘴沖出的水射流，沿著葉輪輪周的切線方向，垂直噴向水斗，水斗帶動(dòng)葉輪輪軸旋轉(zhuǎn)，輪軸通過(guò)軸頭向外輸出動(dòng)能；排水管將蓄水池中多余的存水