一种新能源驱动碳捕集系统的制作方法

本发明涉及综合能源系统的低碳优化调度，具体是指一种新能源驱动碳捕集系统。

背景技术：

1、电力行业作为能源消耗的主体，其碳排放量在碳排放总量中占了很大的比重，实现低碳电力将有望加速实现碳减排的目标。综合能源系统内部耦合了多种能源进行联合供应，能满足终端多能负荷需求。发展多能互补的综合能源系统对实现低碳减排和提高能源利用率有很重要的作用。

2、二氧化碳捕集技术作为实现碳中和目标的重要手段之一，发展越来越迅速。燃烧前碳捕集技术具有能耗低、捕集率高等有点被广泛应用。相关技术中，燃烧前碳捕集工艺采用变换工艺将合成气中的一氧化碳转换为二氧化碳和氢气(变换气)，变换气再进入二氧化碳吸收塔进行碳捕集。吸收了二氧化碳的富液先经过解析塔解析出大部分二氧化碳变为半贫液，半贫液再经过再生塔进行加热再生生成贫液，但这种工艺需要换热器等设备，工艺流程较长，无法与风力、火力和电力等新能源电力结合起来，且需要消耗较多的蒸汽来为吸收剂再生提供热源，使得整体燃烧前碳捕集工艺的能耗和设备投资较大。

技术实现思路

1、本发明要解决上述技术问题，提供一种新能源驱动碳捕集系统。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

3、一种新能源驱动碳捕集系统，包括协调控制中心、风电场、碳捕集和循环发电；

4、所述的协调控制中心协调控制配发风电场、碳捕集和循环发电的电能效率；

5、所述的风电场输出风力等效电力，所述的循环发电输出火力等效电力，所述的风电场和循环发电为碳捕集提供动力源；

6、所述的碳捕集包括co2吸收塔、co2解析塔和co2压缩器，所述的循环发电的烟气进入co2吸收塔的内吸收，所述co2吸收塔和co2解析塔之间引入贫液和富液，将碳捕集内的吸收环节和解析环节进行解耦，在经过co2压缩器进行压缩，经过压缩的co2分为两部分，一部分进行封存，另一部分和h2进行甲烷化反应得到天然气，天然气燃烧驱动第一汽轮机发电，剩余的高温气体在经过余热锅炉，从而带动第二第一汽轮机发电，同时余热锅炉排放的烟气输送给co2吸收塔形成闭环。

7、优选地，所述的贫液是由贫液存储器输入，所述的富液是由富液存储器输入。

8、优选地，所述的循环发电的烟气旁设置用于直排烟气的烟气旁路装置，所述的烟气旁路装置可调整排进吸收塔的烟气和直接排放到大气中的烟气的比重。

9、优选地，所述的co2封存将释放的二氧化碳封存在地下。

10、优选地，所述的co2封存将释放的二氧化碳封存在海底。

11、优选地，所述的风电场为甲烷化反应提供动力。

12、优选地，所述的碳捕集的能耗为：以单时段功率表达运行时段t的碳捕集系统能耗pco2的计算公式如下:

13、

14、其中，pco2为碳捕集系统能耗，pb为系统基本能耗，px为系统运行能耗。

15、优选地，所述的pb为系统基本能耗的计算公式如下：

16、

17、该能耗所捕集的co2量q的计算公式如下：

18、

19、其中，ec为单位碳排放强度，λ为捕集单位co2所消耗的电功率，为时段t碳捕集率，n为循环发电的火电机组的台数，ph为第i台循环发电的火电机组的发电功率。

20、优选地，所捕天然气的计算公式为：

21、v＝3.6∫/h

22、其中，v为天然气的体积，∫为转换效率，h为天然气热值。

23、采用以上方法后，本发明具有如下优点：

24、本发明将碳捕集、风电场和循环发电通过协调控制中心实现内部协同优化，协调控制中心协调优化碳捕集、风电场或循环发电的上网功率和捕集能耗，以及碳捕集机组的碳排放水平，以跟随风电变化，使风电成为可调度资源，促进经济和环境的可持续发展，通过新能源的使用和碳捕集转化技术的应用，实现生态修复、碳中和以及经济价值的提升，可加速风火同网同价的实现，凸显出在未来低碳环境下风火打捆聚合的重要意义与潜在发展优势。

25、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于，包括协调控制中心、风电场、碳捕集和循环发电；

2.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所述的贫液是由贫液存储器输入，所述的富液是由富液存储器输入。

3.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所述的循环发电的烟气旁设置用于直排烟气的烟气旁路装置，所述的烟气旁路装置可调整排进吸收塔的烟气和直接排放到大气中的烟气的比重。

4.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所述的co2封存将释放的二氧化碳封存在地下。

5.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所述的co2封存将释放的二氧化碳封存在海底。

6.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所述的风电场为甲烷化反应提供动力。

7.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所述的碳捕集的能耗为：以单时段功率表达运行时段t的碳捕集系统能耗pco2的计算公式如下:

8.根据权利要求7所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：

9.根据权利要求1所述一种新能源驱动碳捕集系统，其特征在于：所捕天然气的计算公式为：

技术总结本发明涉及一种新能源驱动碳捕集系统，属于综合能源系统的低碳优化调度技术领域，所述的协调控制中心协调控制配发风电场、碳捕集和循环发电的电能效率，所述风电场输出风力等效电力，采用以上方法后，本发明具有如下优点：本发明将碳捕集、风电场和循环发电通过协调控制中心实现内部协同优化，协调控制中心协调优化碳捕集、风电场或循环发电的上网功率和捕集能耗，以及碳捕集机组的碳排放水平，以跟随风电变化，使风电成为可调度资源，促进经济和环境的可持续发展，通过新能源的使用和碳捕集转化技术的应用，实现生态修复、碳中和以及经济价值的提升，可加速风火同网同价的实现，凸显出在未来低碳环境下风火打捆聚合的重要意义与潜在发展优势。技术研发人员：李红芳,王健,郝磊,刘虎,周慧,温雅琴,田秀民,阿比亚斯,王奇,葛楠,程波,李锦荣,荣浩,董雷受保护的技术使用者：水利部牧区水利科学研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/18