本發(fā)明屬于新能源發(fā)電發(fā)電設備領域，特別是光熱與風電結(jié)合的能源發(fā)電裝置。

背景技術：

風力發(fā)電站和太陽能光熱發(fā)電站是常見的兩種新能源發(fā)電形式。

風力發(fā)電在近幾年發(fā)展非常迅速，商業(yè)化程度很高，投資收益也較為穩(wěn)定，裝機容量不斷增加。但是由于風力發(fā)電不連續(xù)，難以預測，加上電網(wǎng)輸送能力不足，電能存儲成本過高等原因，使得所發(fā)電力無法被當?shù)仉娋W(wǎng)消納，很多地方出現(xiàn)了較為嚴重棄風的現(xiàn)象，制約了風力發(fā)電的擴大規(guī)模發(fā)展。

目前太陽能光熱發(fā)電發(fā)展較為緩慢，極少有商業(yè)化運行的項目。除了技術不成熟，電價不確定，配套部件商業(yè)化程度低，投資成本高等原因外，光熱電站廠用電占比較大，帶來的綜合發(fā)電效率較低，也是制約太陽能光熱發(fā)電的一個原因。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光熱與風電結(jié)合的綜合能源發(fā)電站，充分利用多種儲能形式存儲風力發(fā)電多余的電量，降低光熱模塊的廠用電，實現(xiàn)光熱和風電有機結(jié)合，解決風力發(fā)電余電消納及光熱發(fā)電站廠綜合發(fā)電效率較低這兩個問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提出光熱與風電結(jié)合的能源發(fā)電裝置。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

光熱與風電結(jié)合的能源發(fā)電裝置，包括風電裝置、光熱裝置、壓縮空氣儲能裝置、氣動控制裝置、換熱裝置、介質(zhì)儲罐、汽輪機、發(fā)電裝置，所述風電裝置與壓縮空氣儲能裝置連接，壓縮空氣儲能裝置與氣動控制裝置連接，壓縮空氣儲能裝置還與光熱裝置連接，光熱裝置與介質(zhì)儲罐連接，介質(zhì)儲罐與換熱裝置連接，換熱裝置與汽輪機連接，汽輪機與發(fā)電裝置連接。將風力發(fā)電的余電對空氣做功，以壓縮空氣的方式儲能，并將所存儲的能量通過氣動控制系統(tǒng)綜合調(diào)配，為光熱裝置提供動力，維持光熱裝置的正常運轉(zhuǎn)，降低光熱電站廠用電；光熱裝置產(chǎn)生的高溫介質(zhì)攜帶所收集的熱能進入換熱裝置，根據(jù)負載所需地能量確定與水換熱的量，利用換熱后產(chǎn)生的蒸汽推動汽輪機，汽輪機通過將機械能轉(zhuǎn)化成電能，由于能量收集與發(fā)電是分離的，因此可以產(chǎn)生平穩(wěn)的發(fā)電曲線，實現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)電。

進一步的，還包括壓縮空氣罐，壓縮空氣罐與壓縮空氣儲能裝置配合?？梢苿拥男⌒偷膲嚎s空氣罐，裝入清洗車，將風力余電存儲，同時用于清洗車中清洗液噴射的驅(qū)動力，用于對光熱裝置中的反射鏡面定期進行清洗。

進一步的，所述光熱裝置包括氣動的跟蹤裝置、氣動循環(huán)泵，跟蹤裝置、氣動循環(huán)泵與壓縮空氣儲能裝置連接，跟蹤裝置、氣動循環(huán)泵與氣動控制裝置電連接。光熱裝置的跟蹤裝置和循環(huán)泵采用氣動裝置，通過管路與壓縮空氣儲能設備相連，并由氣動控制系統(tǒng)集中控制，在壓縮空氣的驅(qū)動下，使得聚光面始終隨著太陽轉(zhuǎn)動，確保收集最大能量；光熱裝置的循環(huán)動力一般由循環(huán)泵來提供，本系統(tǒng)的泵也采用氣動裝置，將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為循環(huán)泵的動能，帶動導熱介質(zhì)的循環(huán)。

優(yōu)選的，所述風電裝置還包括蓄電池，蓄電池與氣動循環(huán)泵連接。蓄電池用于存儲風力余電，用于光熱裝置的伴熱以及其他設備的用電。

優(yōu)選的，所述風電裝置包括兩排風力發(fā)電機，每一排風力發(fā)電機均為一字型排布，光熱裝置位于兩排風電裝置的內(nèi)側(cè)。從相對位置上看，風力發(fā)電機將光熱裝置夾在中間，起到降低光熱裝置區(qū)域風速的作用，由于減少了光熱裝置的風荷載，降低了支撐結(jié)構(gòu)的參數(shù)要求，使得光熱裝置的造價在一定程度上降低。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明利用壓縮空氣儲能作為存儲方式，將風力發(fā)電的余電存儲，為光熱發(fā)電系統(tǒng)提供驅(qū)動力，降低了光熱發(fā)電站的廠用電，同時解決了目前困擾新能源的問題。

2、本發(fā)明采用氣動裝置，將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為循環(huán)泵的動能，帶動導熱介質(zhì)的循環(huán)，導熱介質(zhì)通過各路循環(huán)管路把熱量帶走，進入介質(zhì)儲罐，根據(jù)負載需要將導熱介質(zhì)導出，在換熱系統(tǒng)中與水換熱，產(chǎn)生蒸汽，進入汽輪機，最終通過發(fā)電機發(fā)電，由于能量收集與發(fā)電是分離的，因此可以產(chǎn)生平穩(wěn)的發(fā)電曲線，解決風力發(fā)電不連續(xù)的難題。

3、本發(fā)明在光熱裝置四周建造風力發(fā)電機，有利于減少風荷載，降低了光熱裝置的支撐結(jié)構(gòu)投資。

4、本發(fā)明所提供的能源綜合利用系統(tǒng)具有可建設容量大，投資成本低，能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)少，效率和可靠性高的優(yōu)點。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明：

風電模塊1；槽式聚光集熱模塊2；介質(zhì)儲罐3；汽輪機4；

發(fā)電機5；換熱系統(tǒng)6；壓縮空氣儲能設備7；氣動控制系統(tǒng)8。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：如圖1所示，光熱與風電結(jié)合的能源發(fā)電裝置，包括風電模塊1、槽式聚光集熱模塊2、介質(zhì)儲罐3、汽輪機4、發(fā)電機5、換熱系統(tǒng)6、壓縮空氣儲能設備7、氣動控制系統(tǒng)8，所述風電模塊1與壓縮空氣儲能設備7連接，壓縮空氣儲能設備7與氣動控制系統(tǒng)8連接，壓縮空氣儲能設備7還與槽式聚光集熱模塊2連接，槽式聚光集熱模塊2與介質(zhì)儲罐3連接，介質(zhì)儲罐3與換熱系統(tǒng)6連接，換熱系統(tǒng)6與汽輪機4連接，汽輪機4與發(fā)電機5連接，槽式聚光集熱模塊2包括氣動的跟蹤裝置、氣動循環(huán)泵，氣動循環(huán)泵與壓縮空氣儲能設備7連接，跟蹤裝置、氣動循環(huán)泵與氣動控制系統(tǒng)8電連接，槽式聚光集熱模塊2使用熔鹽作為導熱介質(zhì)。

使用時，壓縮空氣儲能設備7，將風電模塊1的余電以壓縮空氣機械能的形式存儲，并通過氣動控制系統(tǒng)8對壓縮空氣所儲的能量進行綜合管理，用以滿足槽式聚光集熱模塊2的跟蹤驅(qū)動及循環(huán)動力需求。槽式聚光集熱模塊2中，跟蹤裝置采用的是氣動的設備，在壓縮空氣的驅(qū)動下，使得聚光面始終隨著太陽轉(zhuǎn)動，確保收集最大能量。槽式聚光集熱模塊2中的循環(huán)動力一般由循環(huán)泵來提供，本系統(tǒng)的泵也采用氣動裝置，將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為循環(huán)泵的動能，帶動導熱介質(zhì)的循環(huán)。導熱介質(zhì)通過各路循環(huán)管路把熱量帶走，進入介質(zhì)儲罐3，根據(jù)負荷需要將導熱介質(zhì)導出，在換熱系統(tǒng)6中與水換熱，產(chǎn)生蒸汽，進入汽輪機4，最終通過發(fā)電機5發(fā)電，由于能量收集與發(fā)電是分離的，因此可以產(chǎn)生平穩(wěn)的發(fā)電曲線。

實施例2：

本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別點在于：實施例2中風電模塊1還包括蓄電池，蓄電池與氣動循環(huán)泵連接。蓄電池用于存儲風力余電，用于光熱裝置的伴熱以及其他設備的用電。

實施例3：

本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別點在于：實施例3中還包括壓縮空氣罐，通過與壓縮空氣儲能設備7連接儲存多余的壓縮空氣，將可移動的小型的壓縮空氣罐裝入清洗車，同時用于清洗車中清洗液噴射的驅(qū)動力，用于對光熱裝置中的反射鏡面定期進行清洗。

實施例4：

本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別點在于：實施例4中風電模塊1包括兩排風力發(fā)電機，每一排風力發(fā)電機均為一字型排布，光熱裝置位于兩排風電裝置的內(nèi)側(cè)。從相對位置上看，風力發(fā)電機將光熱裝置夾在中間，起到降低光熱裝置區(qū)域風速的作用，由于減少了光熱裝置的風荷載，降低了支撐結(jié)構(gòu)的參數(shù)要求，使得光熱裝置的造價在一定程度上降低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。