本发明属于储能,涉及一种基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统及方法。
背景技术:
1、新能源发电具有随机性、间歇性以及波动性强等特点,随着新能源大规模并入电网,对电网的安全运行带来的严峻的挑战。近年来多地电网出台了现货交易政策,通过拉大峰谷价差鼓励错峰用电,甚至部分地区出现负电价现象。同时多数企业自建了新能源电源,如光伏、风电等,在现有的交易政策下,制约的这些新能源的盈利能力。在环保政策的要求下,小型锅炉建设较为困难,需要小规模工业用汽的企业用汽成本逐年攀升。利用电网低谷廉价电、以及自建或无法利用的新能源富裕的电力来提供稳定、连续的工业蒸汽是需要解决的一个问题。
2、目前,熔盐储热能够很好的将非连续的能源转成连续能源,且近年来熔盐储热技术发展迅猛,但大多主要应用于太阳能光热发电或耦合火电机组提高机组调峰调频性能。针对上述问题,需要一种简单可靠、布置灵活、占地面积小、投资少、能够实现多源储热的熔盐储热系统,在储存富裕能源的同时提供连续的工业蒸汽。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统及方法,该系统及方法具有简单可靠、布置灵活、占地面积小、投资少以及能够实现多源储热的特点,同时能够在储存富裕能源的同时提供连续的工业蒸汽。
2、为达到上述目的,本发明所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,包括电网电源、风电电源、光伏电源、负荷控制单元、模块化熔盐储能装置、进水管道及热用户;
3、电网电源、风电电源及光伏电源接入负荷控制单元,负荷控制单元的输出端与模块化熔盐储能装置的电源接口相连接,进水管道与所述模块化熔盐储能装置的进水口相连通,模块化熔盐储能装置的蒸汽出口与热用户相连通。
4、进一步的,电网电源、风电电源及光伏电源采用并联的方式接入负荷控制单元。
5、进一步的,还包括水箱,所述水箱的出口经进水管道与模块化熔盐储能装置的进水口相连通。
6、进一步的,所述水箱的出口经水泵及除氧器与进水管道相连通。
7、进一步的,所述模块化熔盐储能装置的蒸汽出口经供热管道与热用户相连通。
8、进一步的,所述模块化熔盐储能装置包括若干储热单元,其中,储热单元采用并联的方式相连接,负荷控制单元与各储热单元相连接。
9、本发明所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热方法,包括以下步骤:
10、获取负荷指令以及电力市场的情况,对电网电源低谷时的廉价电、风电电源输出的富裕无法消纳的电能以及光伏电源输出的富裕无法消纳的电能进行整合,再输送至模块化熔盐储能装置中,并对模块化熔盐储能装置内的熔盐进行加热;
11、进水管道输出的水进入模块化熔盐储能装置中,并采用换热的方式加热变为工业蒸汽,然后供给热用户。
12、进一步的,所述基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统还包括水箱、水泵及除氧器,其中,水箱的出口依次经水泵、除氧器及进水管道与模块化熔盐储能装置的入口相连通,在工作时,水箱中的水依次经水泵、除氧器及进水管道进入到模块化熔盐储能装置中进行换热升温。
13、进一步的,对电网电源低谷时的廉价电、风电电源输出的富裕无法消纳的电能以及光伏电源输出的富裕无法消纳的电能进行整合,得到整合得到的电流,判断所述电流的功率,根据所述电流信号的功率,确定接入储能单元的数目n,并获取各储能单元内熔盐的温度,将熔盐温度最低的n个储能单元接入负荷控制单元,,通过整合后得到的电流接入所述n个储能单元中。
14、本发明具有以下有益效果:
15、本发明所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统及方法在具体操作时,通过负荷控制单元将富裕的光伏、风电以及电网低谷时的廉价电适时以热力的新式储存在模块化熔盐储能装置中,模块化熔盐储能装置根据用户需求产生连续的蒸汽气源,满足生产需求,模块化熔盐储能装置具有利用布置灵活、投资少、单位建设面积储能密度高的特点,能够满足用户需求,有效解决用户低成本用汽的难题;其次能够缓解电网峰谷差,对提高电网安全稳定运行有帮助;最后充分利用了新能资源,有利于减少co2排放。
16、进一步,对电网电源低谷时的廉价电、风电电源输出的富裕无法消纳的电能以及光伏电源输出的富裕无法消纳的电能进行整合,得到整合得到的电流,根据所述电流的功率,确定接入储能单元的数目n,以适用各种工况,灵活性较强。
17、进一步,所述模块化熔盐储能装置包括若干储热单元,其中,储热单元采用并联的方式相连接,负荷控制单元与各储热单元相连接,可以根据需要选择接入的储热单元,灵活性较强。
1.一种基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,包括电网电源(1)、风电电源(2)、光伏电源(3)、负荷控制单元(4)、储能装置(5)、进水管道及热用户;
2.根据权利要求1所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,电网电源(1)、风电电源(2)及光伏电源(3)采用并联的方式接入负荷控制单元(4)。
3.根据权利要求1所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,还包括水箱(8),所述水箱(8)的出口经进水管道与模块化熔盐储能装置(5)的进水口相连通。
4.根据权利要求3所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,所述水箱(8)的出口经水泵(7)及除氧器(6)与进水管道相连通。
5.根据权利要求1所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,所述模块化熔盐储能装置(6)的蒸汽出口经供热管道与热用户相连通。
6.根据权利要求1所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,所述模块化熔盐储能装置(5)包括若干储热单元。
7.根据权利要求6所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,其特征在于,储热单元采用并联的方式相连接,负荷控制单元(4)与各储热单元相连接。
8.一种基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热方法,其特征在于,基于权利要求1所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热方法,其特征在于,所述基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热系统还包括水箱(8)、水泵(7)及除氧器(6),其中,水箱(8)的出口依次经水泵(7)、除氧器(6)及进水管道与模块化熔盐储能装置(5)的入口相连通,在工作时,水箱(8)中的水依次经水泵(7)、除氧器(6)及进水管道进入到模块化熔盐储能装置(5)中进行换热升温。
10.根据权利要求8所述的基于模块化熔盐储能装置的多源储热供热方法,其特征在于,对电网电源(1)低谷时的廉价电、风电电源(2)输出的富裕无法消纳的电能以及光伏电源(3)输出的富裕无法消纳的电能进行整合,得到整合得到的电流,判断所述电流的功率,根据所述电流信号的功率,确定接入储能单元的数目n,并获取各储能单元内熔盐的温度,将熔盐温度最低的n个储能单元接入负荷控制单元(4),通过整合后得到的电流接入所述n个储能单元中。
