CN108869212A - 全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法，包括太阳能加热模块、燃气加热模块、控制处理模块、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块和储能模块，所述太阳能加热模块和燃气加热模块均与有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块连接，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块与所述储能模块单向连接，所述太阳能加热模块、燃气加热模块、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块和储能模块的输出端均与所述控制处理模块的输入端连接；储能中央控制器控制所述储能设备储能，从而将电网低谷时段无法消纳的的电能转换成冷能或者热能并贮存在储能设备中，从而节省了光资源、降低用电成本，又节省费用。

Description

全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法

技术领域

本发明涉及一种全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法。

背景技术

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，现在人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识了环境对我们人类发展的重要性。各国都在才去积极有效的措施改善环境，减少污染。这其中最为重要的也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是最直接有效的重要措施；目前全球不可再生资源的不断消耗，能源危机不断扩大蔓延，特别是我国人均资源占有量非常少，为了实现节能减排，减少碳的排放，提高人们的生活质量，因此人们需要用电负荷低、更加节能环保的产品。随着新能源产业地迅速发展，在新能源富集地区大量部署了光伏发电、风力发电等项目，然而，由于新能源富集地区的当地电网接纳能力不足等原因，部分光伏电场存在“弃光限电”的现象以及部分风电场存在“弃风限电”的现象。“弃光限电”是指光伏电场具有发电能力的情况下，电网不允许光伏电场并网发电或者限制光伏电场的上网功率，从而造成光资源以及其他资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

全天候式清洁能源综合发电节能设施，包括太阳能加热模块、燃气加热模块、控制处理模块、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块和储能模块，所述太阳能加热模块和燃气加热模块均与有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块连接，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块的设置能够将热能转换为电能，进而储存在所述储能模块内，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块与所述储能模块单向连接，所述太阳能加热模块、燃气加热模块、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块和储能模块的输出端均与所述控制处理模块的输入端连接，所述控制处理模块控制所述太阳能加热模块、燃气加热模块、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块和储能模块的运行。

作为本发明进一步的方案：所述太阳能加热模块包括太阳能板、集热水箱燃气加热模块、集热水泵、太阳能换热器和太阳能循环泵，所述太阳能板上安装太阳能侧保温水箱，所述太阳能侧保温水箱通过水管路与集热水箱相连接；其中，太阳能侧保温水箱内设置有太阳能换热器，太阳能侧保温水箱与集热水箱之间的水管路上设有太阳能循环泵，太阳能循环泵将集热水箱内冷却的水送入太阳能侧保温水箱中；所述集热水泵设置在太阳能板与太阳能侧保温水箱之间。

作为本发明再进一步的方案：燃气加热模块包含燃气生成装置和燃气锅炉，燃气生成装置用于将生物质转化为可燃气体，燃气生成装置与燃气锅炉连接并且用于向燃气锅炉输送可燃气体，燃气锅炉与加热装置连接并且能够利用可燃气体将加热装置加热后的水加热为饱和蒸汽，燃气生成装置包含依次连接的烘干***、热解气化装置和储气罐，烘干***用于将生物质烘干，热解气化装置用于将烘干的生物质转化为可燃气体并且将可燃气体输送到储气罐。储气罐与燃气锅炉连接并且向燃气锅炉输送可燃气体。

作为本发明再进一步的方案：有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块包含依次连接的蒸发器、工质储罐、冷凝器和发电机组，且所述还设置发电中央控制器,发电中央控制器分别于所述蒸发器、工质储罐、冷凝器和发电机组双向连接，发电机组与蒸发器接，有机工质蒸发器、工质储罐、冷凝器和发电机组之间循环，蒸发器用于接收饱和蒸汽并且利用饱和蒸汽将有机工质气化。

作为本发明再进一步的方案：有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块还包含预热器，预热器连接于蒸发器和工质储罐之间，预热器用于接收蒸发器中输出的饱和蒸汽并且利用输出的饱和蒸汽对有机工质进行预热；预热器分别连接到烘干***和热解气化装置；预热器中输出的饱和蒸汽可以为烘干***提供热源，并且该饱和蒸汽还可以直接用于热解气化过程。蒸发器中设置有能够相互进行热交换的蒸汽通道与工质通道，工质通道于流通有机工质，蒸汽通道用于流通饱和蒸汽。

作为本发明再进一步的方案：预热器中设置有能够相互进行热交换的第一通道与第二通道，第一通道与蒸汽通道连通，第二通道与工质通道连通，第二通道还与工质储罐连通；工质储罐和蒸发器发电中央控制器之间设置有工质泵，工质泵用于将工质储罐中的有机工质泵入蒸发器中。

作为本发明再进一步的方案：储能模块包括储能中央控制器、储能设备、监控单元、温度采集装置和报警单元，储能设备和用于在所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块的发电量超过电网接收电量上限时控制储能设备的储能中央控制器，所述储能设备的电源端和所述储能中央控制器的电源端分别与所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块的输出端电性连接，所述储能中央控制器的输出端与所述储能设备的控制端通信连接，所储能设备包括蓄能式冷源设备及蓄能式热源设备中的至少一种。

作为本发明再进一步的方案：所述储能中央控制器还包括通信接口，所述储能中央控制器通过所述通信接口监控单元通信连接；所述储能模块还包括至少一个温度采集装置，所述至少一个温度采集装置安装在所述储能设备上，所述至少一个温度采集装置与所述储能中央控制器连接，所述储能设备安装至少一个报警单元，所述报警单元与所述储能中央控制器通信连接。

作为本发明再进一步的方案：全天候式清洁能源综合发电节能制法，包括上述全天候式清洁能源综合发电节能设施。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用了清洁的太阳能光热能源，与生物质再生能源相结合，依据自产自耗应用原则，绿色环保理念突出，而且完善了县、镇、村生活文明环境，极大提高了清洁能源和再生能源的综合利用率；并且该发电***利用了普遍性的资源，适应性强；当所的发电量超过电网接收电量上限时，储能中央控制器控制所述储能设备储能，从而将电网低谷时段无法消纳的的电能转换成冷能或者热能并贮存在储能设备中，并在电网高峰时段，将贮存的冷能或者热能释放出来，从而节省了光资源、降低用电成本，又节省费用。

附图说明

图1为全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法的结构示意图。

图2为全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法中太阳能加热模块的结构示意图。

图3为全天候式清洁能源综合发电节能及设施制法中储能模块的结构示意图。

图中：1-太阳能加热模块、11- 太阳能板、12-集热水箱、13-集热水泵、14-太阳能换热器、15-太阳能循环泵、2-燃气加热模块、3-控制处理模块、4-有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块、41-发电中央控制器、42-蒸发器、43-工质储罐、44-冷凝器、45-发电机组、5-储能模块、51-储能中央控制器、52-储能设备、53-监控单元、54-温度采集装置、55-报警单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，全天候式清洁能源综合发电节能设施，包括太阳能加热模块1、燃气加热模块2、控制处理模块3、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4和储能模块5，所述太阳能加热模块1和燃气加热模块2均与有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4连接，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4的设置能够将热能转换为电能，进而储存在所述储能模块5内，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4与所述储能模块5单向连接，所述太阳能加热模块1、燃气加热模块2、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4和储能模块5的输出端均与所述控制处理模块3的输入端连接，所述控制处理模块3控制所述太阳能加热模块1、燃气加热模块2、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4和储能模块5的运行。

所述太阳能加热模块1包括太阳能板11、集热水箱1燃气加热模块2、集热水泵13、太阳能换热器14和太阳能循环泵15，所述太阳能板11上安装太阳能侧保温水箱，所述太阳能侧保温水箱通过水管路与集热水箱12相连接；其中，太阳能侧保温水箱内设置有太阳能换热器14，太阳能侧保温水箱与集热水箱12之间的水管路上设有太阳能循环泵15，太阳能循环泵15将集热水箱12内冷却的水送入太阳能侧保温水箱中；所述集热水泵13设置在太阳能板11与太阳能侧保温水箱之间。

燃气加热模块2包含燃气生成装置和燃气锅炉，燃气生成装置用于将生物质转化为可燃气体，燃气生成装置与燃气锅炉连接并且用于向燃气锅炉输送可燃气体，燃气锅炉与加热装置连接并且能够利用可燃气体将加热装置加热后的水加热为饱和蒸汽。燃气生成装置包含依次连接的烘干***、热解气化装置和储气罐。烘干***用于将生物质烘干。热解气化装置用于将烘干的生物质转化为可燃气体并且将可燃气体输送到储气罐。储气罐与燃气锅炉连接并且向燃气锅炉输送可燃气体。

有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4包含依次连接的蒸发器42、工质储罐43、冷凝器44和发电机组45，且所述4还设置发电中央控制器41,发电中央控制器41分别于所述蒸发器42、工质储罐43、冷凝器44和发电机组45双向连接，发电机组45与蒸发器42接，有机工质蒸发器42、工质储罐43、冷凝器44和发电机组45之间循环，蒸发器42用于接收饱和蒸汽并且利用饱和蒸汽将有机工质气化。

有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4还包含预热器，预热器连接于蒸发器42和工质储罐43之间，预热器用于接收蒸发器42中输出的饱和蒸汽并且利用输出的饱和蒸汽对有机工质进行预热；预热器分别连接到烘干***和热解气化装置；预热器中输出的饱和蒸汽可以为烘干***提供热源，并且该饱和蒸汽还可以直接用于热解气化过程。蒸发器42中设置有能够相互进行热交换的蒸汽通道与工质通道，工质通道于流通有机工质，蒸汽通道用于流通饱和蒸汽。

预热器中设置有能够相互进行热交换的第一通道与第二通道，第一通道与蒸汽通道连通，第二通道与工质通道连通，第二通道还与工质储罐43连通；工质储罐43和蒸发器发电中央控制器41之间设置有工质泵，工质泵用于将工质储罐43中的有机工质泵入蒸发器42中。

储能模块5包括储能中央控制器51、储能设备52、监控单元53、温度采集装置54和报警单元55，储能设备52和用于在所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4的发电量超过电网接收电量上限时控制储能设备52的储能中央控制器51，所述储能设备52的电源端和所述储能中央控制器51的电源端分别与所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块4的输出端电性连接，所述储能中央控制器51的输出端与所述储能设备52的控制端通信连接，所储能设备52包括蓄能式冷源设备及蓄能式热源设备中的至少一种。

所述储能中央控制器51还包括通信接口，所述储能中央控制器51通过所述通信接口监控单元53通信连接；所述储能模块5还包括至少一个温度采集装置54，所述至少一个温度采集装置54安装在所述储能设备52上，所述至少一个温度采集装置54与所述储能中央控制器51连接，所述储能设备52安装至少一个报警单元55，所述报警单元55与所述储能中央控制器51通信连接。

全天候式清洁能源综合发电节能制法，包括上述全天候式清洁能源综合发电节能设施。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，包括太阳能加热模块（1）、燃气加热模块（2）、控制处理模块（3）、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）和储能模块（5），所述太阳能加热模块（1）和燃气加热模块（2）均与有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）连接，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）的设置能够将热能转换为电能，进而储存在所述储能模块（5）内，所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）与所述储能模块（5）单向连接，所述太阳能加热模块（1）、燃气加热模块（2）、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）和储能模块（5）的输出端均与所述控制处理模块（3）的输入端连接，所述控制处理模块（3）控制所述太阳能加热模块（1）、燃气加热模块（2）、有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）和储能模块（5）的运行。

2.根据权利要求1所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，所述太阳能加热模块（1）包括太阳能板（11）、集热水箱（1）燃气加热模块（2）、集热水泵（13）、太阳能换热器（14）和太阳能循环泵（15），所述太阳能板（11）上安装太阳能侧保温水箱，所述太阳能侧保温水箱通过水管路与集热水箱（12）相连接；其中，太阳能侧保温水箱内设置有太阳能换热器（14），太阳能侧保温水箱与集热水箱（12）之间的水管路上设有太阳能循环泵（15），太阳能循环泵（15）将集热水箱（12）内冷却的水送入太阳能侧保温水箱中；所述集热水泵（13）设置在太阳能板（11）与太阳能侧保温水箱之间。

3.根据权利要求1所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，燃气加热模块（2）包含燃气生成装置和燃气锅炉，燃气生成装置用于将生物质转化为可燃气体，燃气生成装置与燃气锅炉连接并且用于向燃气锅炉输送可燃气体，燃气锅炉与加热装置连接并且能够利用可燃气体将加热装置加热后的水加热为饱和蒸汽，燃气生成装置包含依次连接的烘干***、热解气化装置和储气罐，烘干***用于将生物质烘干，热解气化装置用于将烘干的生物质转化为可燃气体并且将可燃气体输送到储气罐；储气罐与燃气锅炉连接并且向燃气锅炉输送可燃气体。

4.根据权利要求1所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）包含依次连接的蒸发器（42）、工质储罐（43）、冷凝器（44）和发电机组（45），且所述（4）还设置发电中央控制器（41）,发电中央控制器（41）分别于所述蒸发器（42）、工质储罐（43）、冷凝器（44）和发电机组（45）双向连接，发电机组（45）与蒸发器（42）接，有机工质蒸发器（42）、工质储罐（43）、冷凝器（44）和发电机组（45）之间循环，蒸发器（42）用于接收饱和蒸汽并且利用饱和蒸汽将有机工质气化。

5.根据权利要求4所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）还包含预热器，预热器连接于蒸发器（42）和工质储罐（43）之间，预热器用于接收蒸发器（42）中输出的饱和蒸汽并且利用输出的饱和蒸汽对有机工质进行预热；预热器分别连接到烘干***和热解气化装置；预热器中输出的饱和蒸汽可以为烘干***提供热源，并且该饱和蒸汽还可以直接用于热解气化过程；蒸发器（42）中设置有能够相互进行热交换的蒸汽通道与工质通道，工质通道于流通有机工质，蒸汽通道用于流通饱和蒸汽。

6.根据权利要求4或5所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，预热器中设置有能够相互进行热交换的第一通道与第二通道，第一通道与蒸汽通道连通，第二通道与工质通道连通，第二通道还与工质储罐（43）连通；工质储罐（43）和蒸发器发电中央控制器（41）之间设置有工质泵，工质泵用于将工质储罐（43）中的有机工质泵入蒸发器（42）中。

7.根据权利要求1所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，储能模块（5）包括储能中央控制器（51）、储能设备（52）、监控单元（53）、温度采集装置（54）和报警单元（55），储能设备（52）和用于在所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）的发电量超过电网接收电量上限时控制储能设备（52）的储能中央控制器（51），所述储能设备（52）的电源端和所述储能中央控制器（51）的电源端分别与所述有机朗肯螺杆膨胀动力机发电模块（4）的输出端电性连接，所述储能中央控制器（51）的输出端与所述储能设备（52）的控制端通信连接，所储能设备（52）包括蓄能式冷源设备及蓄能式热源设备中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施，其特征在于，所述储能中央控制器（51）还包括通信接口，所述储能中央控制器（51）通过所述通信接口监控单元（53）通信连接；所述储能模块（5）还包括至少一个温度采集装置（54），所述至少一个温度采集装置（54）安装在所述储能设备（52）上，所述至少一个温度采集装置（54）与所述储能中央控制器（51）连接，所述储能设备（52）安装至少一个报警单元（55），所述报警单元（55）与所述储能中央控制器（51）通信连接。

9.全天候式清洁能源综合发电节能设施制法，其特征在于，包含如所述1-8所述的全天候式清洁能源综合发电节能设施。