利用可运输型相变储热器解决弃风电量消纳问题的方法与流程

1.本发明涉及风电技术领域，具体是利用可运输型相变储热器解决弃风电量消纳问题的方法。


背景技术：

2.随着风电的迅猛发展，自2010年起弃风问题开始出现，目前大规模弃风已成常态化，弃风消纳问题成为制约我国风电开发和利用的瓶颈。主要表现在两方面：1、弃风量大；2、弃风多发于冬季供暖期。弃风的主要原因是风电外送困难，系统调峰能力不足，造成冬季供暖期以火电为主。目前的弃风消纳方案主要分为两类；针对风电外送困难：通过提高系统外送能力，进而提高系统发电负荷，增大系统接纳风电的空间；针对系统调峰能力不足：通过风能蓄储方案如抽水蓄能、电化学储能、飞轮储能、压缩空气储能、制氢储能和风电供热等方式，提高系统调峰能力，降低“系统最小出力”，从而增大系统接纳风电空间。目前风能蓄存的研究主要面向电网“削峰填谷”需求，聚焦解决风力不平衡问题，即在风力大而用电需求小时将部分风能转化为机械能存储起来，待风力小但用电需求大时释放机械能得到电能，从而平衡风电机组出力，解决电网输电能力不平衡问题。
3.对应上述需求的各类风能蓄存技术中，抽水蓄能起步较早且技术相对成熟，目前已有相当数量的抽水蓄能电站，但受水源条件限制，不具备大规模应用条件。电化学电池技术受蓄能密度和成本限制，且废弃电池会造成污染和破坏，目前仍处于实验探索阶段。物理储能如飞轮储能和压缩空气储能受场地和效率制约，容量有限。制氢储能由于电解槽的初始投资和运行成本较高、安全性能低、经济效益较差，较难推广。开展风电低谷供热，对于促进风电消纳、缓解风电冬季运行困难具有重要作用，中国已经开展风电供热试点。目前已有的方式是风电厂配备电热锅炉系统、储热系统，输送管道。一般发电厂离城区较远，该方案前期投资较大，资本回收期较长，耗时较长，且不方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种利用可运输型相变储热器解决弃风电量消纳问题的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种利用可运输型相变储热器解决弃风电量消纳问题的方法，包括以下步骤：
7.利用盈余风电对相变储热器进行加热，将电能转化为热能；
8.将相变储热器运输到供热区域；
9.将相变储热器安装到供热区域的供热系统中。
10.作为本发明的进一步技术方案，所述相变储热器内安装有相变蓄热材料。
11.作为本发明的更进一步技术方案，所述供热系统包括：
12.进水件，用于向相变储热器供水；
13.出水件，用于将相变储热器的热水导出；
14.循环件，用于将相变储热器的冷水导出加热并将加热后的水送回相变储热器。
15.作为本发明的再进一步技术方案，所述进水件包括：
16.补水水箱，一端与所述相变储热器相连，另一端与自来水管相连；
17.浮球阀，安装在所述补水水箱内。
18.作为本发明的再进一步技术方案，所述出水件包括：
19.生活热水管，一端与所述相变储热器相连。
20.作为本发明的再进一步技术方案，所述循环件包括：
21.循环水管，两端均与相变储热器相连；
22.太阳能光热集热装置，安装在所述循环水管上，用于对循环水管内的水进行加热；
23.泄水阀，安装在所述循环水管上，用于将送入太阳能光热集热装置的水放出循环水管
24.作为本发明的再进一步技术方案，所述供热系统还包括：
25.溢流管，一端与所述相变储热器相连，用于将相变储热器内多余的水放出。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1、以相变储热器为载体通过运输将电能转变为热能使用，快速，简单，且价格低廉；
28.2、相比于抽水蓄能、压缩空气蓄能等方式，该方法简单、廉价且快速；
29.3、用户侧用热时直接将家用管路与相变储热器连接取热，与太阳能、热泵等供热方式相比，运行维护简单且成本低廉；
30.4、解决了农村分布式供暖不能对排放的废弃集中处理、污染等难题；
31.5、不用农村用户单独烧锅炉，解放了劳动力。
附图说明
32.图1为本发明的原理框图；
33.图2为本发明中供热系统的结构示意图。
34.图中：1-盈余风电、2-相变储热器、3-供热区域、4-溢流管、5-补水水箱、6-自来水管、7-浮球阀、8-生活热水管、9-相变蓄热材料、10-泄水阀、11-太阳能光热集热装置。
具体实施方式
35.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。
36.本发明实施例是这样实现的，如图1所示的利用可运输型相变储热器解决弃风电量消纳问题的方法，包括以下步骤：
37.利用盈余风电1对相变储热器2进行加热，将电能转化为热能；
38.将相变储热器2运输到供热区域3；
39.将相变储热器2安装到供热区域3的供热系统中。
40.本发明在实际应用时，所述相变储热器2内安装有相变蓄热材料9，即通过利用合理经济的相变蓄热材料9实现将盈余风电1以热能的形式储存起来，再利用相变过程完成热量的释放达到供热的目的；具体请参阅图1，首先在风电厂利用电源接口充电，将相变储热
器2中的相变蓄热材料9加热，使其从固态转变为液态，将电能转换为热能；然后将相变储热器2放到运输车上运输到供热区域3的用户端，将相变储热器2运输到用户后，将相变储热器2装入供热系统中；集热过程中，冷水通入相变储热器2，与相变蓄热材料9接触并被加热，此时相变蓄热材料9由液态转化为固定，然后热水流出至用户供暖使用。
41.如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述供热系统包括：
42.进水件，用于向相变储热器2供水，所述进水件包括：
43.补水水箱5，一端与所述相变储热器2相连，另一端与自来水管6相连；
44.浮球阀7，安装在所述补水水箱5内；
45.出水件，用于将相变储热器2的热水导出，所述出水件包括：
46.生活热水管8，一端与所述相变储热器2相连；
47.循环件，用于将相变储热器2的冷水导出加热并将加热后的水送回相变储热器2，所述循环件包括：
48.循环水管，两端均与相变储热器2相连；
49.太阳能光热集热装置11，安装在所述循环水管上，用于对循环水管内的水进行加热；
50.泄水阀10，安装在所述循环水管上，用于将送入太阳能光热集热装置11的水放出循环水管；
51.溢流管4，一端与所述相变储热器2相连，用于将相变储热器2内多余的水放出。
52.在本实施例的一种情况中，供热时，自来水管6的自来水送入补水水箱5，补水水箱5将自来水送入相变储热器2进行加热，浮球阀7的设置使得补水水箱5水位较低时自动进行补水，送入相变储热器2的水在相变蓄热材料9进行加热，加热后的水通过生活热水管8供用户使用，循环件的设置，使得部分冷水可以通过太阳能光热集热装置11进行加热，更加节能环保，多余的冷水可以从循环水管上的泄水阀10排出，或者直接从顶部的溢流管4流出，更加安全实用。
53.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。
54.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。