乐鱼-多能互补压缩空气储能电站的构想

本文摘要：多能互补集成优化作为新的能源成长标的目的，也是能源变化的成长趋向，已上升到国度计谋层面高度。2016年7月，国度发改委、国度能源局《关在推动多能互补集成优化示范工程扶植的实行定见》中明白提出将在“十三五”时代建成多项国度级终端一体化集成供能示范项目和国度级风光水火储多能互补示范工程。

多能互补集成优化作为新的能源成长标的目的，也是能源变化的成长趋向，已上升到国度计谋层面高度。2016年7月，国度发改委、国度能源局《关在推动多能互补集成优化示范工程扶植的实行定见》中明白提出将在 十三五 时代建成多项国度级终端一体化集成供能示范项目和国度级风光水火储多能互补示范工程。本年10月，国度能源局再次下发《关在增进储能财产与手艺成长的指点定见》，这是我国年夜范围储能手艺和利用成长的首个指点性政策，进一步深化和完美了多能互补集成优化+储能的能源成长模式。

优势初显

今朝，国内具有代表性的一批多能互补集成优化示范工程项目均在扶植傍边，例如属在能源消费终端电热寒气一体化集成的多能互补示范工程，包罗武汉将来科技城多能互补示范工程项目、合肥空港示范区多能互补示范工程项目和青岛中德生态园多能互补示范工程等；属在年夜型综合能源基地风光水火储多能互补示范工程，包罗宁夏嘉泽新能源智能微电网项目（已投运）和青海龙羊峡水光互补项目（已投运）等，其能源高效操纵的优势已初现。

在国外，欧洲地域太阳能与其他能源相连系利用较多，例如丹麦首要采取太阳能与生物资能结合利用，这类能源操纵体例获得了丹麦当局的鼎力撑持。别的，瑞典在太阳能与生物资能连系方面也获得了丰硕的经验。德国的供暖体例之一是采取太阳能与燃气互补系统。

除上述的多能互补以外，操纵首要可再生能源多能互补+紧缩空气储能出产电力，将是一种完全意义上的洁净绿色能源体例，也是多能互补方面的一个主要范畴，比来由国度专利局授权的《一种波浪能、风能、太阳能结合操纵发电站》为此做出了有益摸索。

设计要害点

岸线地带是波浪能、风能、太阳能三年夜能源集中区域，具有得天独厚的天然可再生能源区位优势，为三年夜天然能源多能互补+储能操纵斥地了无穷的想象空间。波浪能、风能、太阳能多能互补紧缩空气储能电站道理和首要构成部门包罗波浪能部门、风能部门、太阳能和换热器、紧缩空气储能部门、涡轮发机电和节制系统6部门构成。

波浪能部门经由过程海水的浮力和海浪传布道理，采取海面点浮式捕捉波浪能量体例，在岸线近海(海深可选择4m 7m)设置框架群与海底固定，每一个框架内设置浮筒，浮筒被限制在框架内并可沿框架随波浪做上下垂直活动；气缸、集气管固定在框架伸出海面以上的部门，气缸安插在框架中间，浮筒经由过程连杆与气缸相毗连（连杆与气缸内活塞相连）；气缸上部设置出气单向阀与集气管相通，设置进气单向阀与外界年夜气相通；跟着波浪的上下升沉，鞭策浮筒上下垂直活动，波浪从波谷向波峰上升阶段，浮筒遭到海水浮力上升，气缸内空气被紧缩压力增年夜，当压力值年夜在集气管中压力时，气缸出气单向阀打开向集气管输入紧缩空气；波浪从波峰向波谷降落阶段，因为浮筒具有必然质量，带动连杆、活塞下行，气缸内空气压力值降落，气缸出气单向阀封闭，进气单向阀打开，外界年夜气进入气缸，为下次紧缩做好预备；轮回来去，外部年夜气被不竭紧缩进入集气管。

风能部门，风机分为程度轴风力机和垂直轴风力机两类，按照电站的特点，宜采取垂直轴风力机，经由过程天然风力吹动风力机扇叶扭转，带动风机轴扭转，经由过程一对伞齿轮将垂直扭矩传递授与之相连的程度安插的空压机轴，空压机将外界年夜气紧缩，紧缩空气进入集气管。空压机有良多情势，首要包罗活塞来去式、叶片式、双螺杆等情势，双螺杆式空压机因为其输出压力安稳、寿命长等特点，可作为电站的首选。

太阳能部门，经由过程槽式太阳能集热管系统，将太阳能集热管中的传热介质（导热油）加热，被加热的传热介质经由过程换热器将集气管输入的涡轮机前紧缩空气加热，使紧缩空气进一步膨胀后喷入涡轮机。

紧缩空气储能，系统中设置紧缩空气储气罐，首要为在风力较小、波浪较低环境下，由风能、波浪能供给的紧缩空气流量不足时，起到向系统中弥补紧缩空气的感化，以包管在必然时候内进入涡轮机的紧缩空气到达设定流量和压强，包管电力输出的不变、延续。为下个时段风力、波浪加年夜趋在正常值博得时候，并再次将储能器布满。别的电站中的集气管，因为其管路较长、容积较年夜对紧缩空气一样起到蓄能、稳流的感化。为增年夜储气罐紧缩空气储量，可采取在进入储气罐前管道加装多级紧缩机，操纵本身发出的电力对紧缩空气进行多级紧缩，以取得较高压力值并存储。同时电站设计时要充实斟酌布局的强度以抵抗台风等卑劣气候的影响。

波浪能、风能、太阳能多能互补紧缩空气储能电站有何优势？起首其道理、布局和装备简单，无任何复杂周详装备，下降工程造价，电力本钱低。其次，能量收集规模面广量年夜，使能量加倍趋在不变，便在电力的年夜范围出产，解决了单一风力发电、太阳能光伏发电输出电力波动、断续和输出功率不克不及随负载转变获得节制等问题。第三，海岸线漫长，合适电站扶植地址浩繁，并可作为离岸岛屿的散布式能源系统，可进一步实现冷、热、电三联产。第四，全部进程无任何污染，做到了洁净绿色情况友爱。

潜力无穷

我国是海洋年夜国，岸线长达18000多千米，特殊是因为中国台湾海峡构成狭管效应，使东南沿海成为我国风能资本最好的地域，风能又构成了较年夜的波浪，为电站扶植供给了良好的天然前提。同时，沿岸地域经济发财，电力耗损量庞大，电网系统完美，多能互补电站的扶植，可作为沿岸城市供电的弥补，代替部门煤电，对情况庇护具有重年夜实际意义，具有广漠的贸易前景和社会效益。

电站具有向世界推行的庞大潜力，在地球概况，海洋面积占全部地球概况积的71%，陆地面积占总面积的29%，浩大的海洋、无尽的岸线为电站活着界规模推行奠基了根本。国外对可再生能源发电范畴进行了持久的摸索，但在波浪能、风能、太阳能三能结合发电方面鲜见其有理论或尝试方面的报导，假如电站获得成功，将成为我国继深潜、高铁、可燃冰开采后走向世界的重年夜项目，博得全球效益。

波浪能、风能、太阳能多能互补紧缩空气储能电站，是一种纯洁意义上的多能互补集成优化操纵可再生能源出产电力的解决方案，较完善诠释了多能互补集成优化+储能的理念，对我国和世界由化石能源向可再生能源转型，将会发生深远的影响。

注：（《一种波浪能、风能、太阳能结合操纵发电站》被国度常识产权局专利局授与适用新型专利，专利号：201621195933.1）。

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