基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统

1.本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统。


背景技术：

2.近年来，风电、光伏以及风光互补发电系统发展迅速，由于风电、光伏以及风光互补发电不稳定，电网所容纳的非稳定电源的能力有限，导致风能、太阳能发出来的电，电网没法全部承受。
3.现有电厂与热储能(tes)结合的技术中，热储能的容量通常较小，充热大多来自低谷时期电厂自身过热蒸汽，或汽轮机发电机组发出的富余电力，目的是实现热电解耦，提高发电灵活性(“technical feasibility study of thermal energy storage integration into the conventional power plant cycle”，wojcik和wang，2017；“study of supercritical power plant integration with high temperature thermal energy storage for flexible operation”，li和wang，2018；“improving the load flexibility of coal-fired power plants by the integration of athermal energy storage”，richter等人，2019；“design and performance evaluation of a new thermal energy storage system integrated within a coal-fired power plant-sciencedirect”，zhang等人，2022)，扩大电厂负荷出力范围。其特征是热储能容量较小，温度也低，依旧是以燃煤为主，仍未真正改变燃烧化石能源的局面。例如专利：cn201020168393.4-一种应用于火力发电机组的太阳能集热储能回热加热装置、cn202122917389.4-一种燃煤发电机组余热储能与光热发电耦合系统、cn202210190079.3-一种火电机组改造光热电蓄热发电系统及改造方法和cn202110992618.0-一种风力光伏发电辅助燃煤机组灵活性运行系统。
4.关于改造燃煤电厂用于电网能量存储(从电网充电和放电)的研究很少，德国航空航天中心(dlr)计划在智利现有的250mwe亚临界燃煤电厂的基础上改造熔盐储存系统用于电网储能(huang等人，2021年；shrimali和jindal，2020年)，该熔盐储存系统利用可变的可再生电力为双槽熔盐热能存储单元充电，在高峰时段，熔盐储存的热量被释放出来加热蒸汽发电，但具体的设计细节并未公开。
5.对于通过热储能改造燃煤电厂用于电网能量存储的系统，热储能的温度需达到580℃及以上，才能满足电厂主蒸汽温度(通常566℃)需求，德国dlr的研究表明太阳盐在气氛保护下稳定工作温度可提升至600℃左右，但这仅是实验室量级测试结论，如何经济地设计到储热型煤电厂，尚未见报道。有研究表明二元硝酸太阳盐在大于580℃高温时腐蚀加剧，应用高强度耐腐蚀的镍基合金钢会减缓腐蚀，如inconel 625，但镍基合金钢的成本很高。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是给出一种基于级联式高温储热与煤电机组耦合的
新能源消纳系统，该新能源消纳系统可直接产生高温高压蒸汽进行发电，用以实现火电厂清洁低碳、灵活可调的电能输出。在此，尤其避免了现有技术中的缺点。本发明的技术问题此外是给出基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统的运行方法。
7.本发明提供一种基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统，该新能源消纳系统包括相互连接的储热系统和换热系统。
8.其中，储热系统包括：高温储热材料、超高温储热材料、高温熔盐加热槽、超高温熔盐加热槽、低温熔盐罐、第一高温熔盐罐、第二高温熔盐罐和超高温熔盐罐；所述储热系统将冗余电能通过所述高温熔盐加热槽和所述超高温熔盐加热槽转换为热能存储于所述第一高温熔盐罐和所述超高温熔盐罐；所述冗余电能包括周边光伏和/或风电场输出的冗余电能，以及电网中无法消纳的电能中的至少一种。
9.所述换热系统包括换热器，所述换热器的结构为缠绕管式，所述换热器布置在压力容器中；换热器用于基于所述第一高温熔盐罐和所述超高温熔盐罐存储的热能输出超临界蒸汽，所述超临界蒸汽推动汽轮机发电机组发电；所述换热器包括顺次连接的预热器、水-蒸汽转换段、高温过热器和超高温过热器，以及与所述预热器连接的高温再热器和与所述高温再热器连接的超高温再热器；所述超高温过热器和所述超高温再热器在所述气氛保护下运行。
10.进一步地，低温熔盐罐、高温熔盐罐(包括第一高温熔盐罐和第二高温熔盐罐)和超高温熔盐罐采用不同的罐体材料，低温熔盐罐的罐体材料为碳钢，高温熔盐罐的罐体材料为不锈钢、超高温熔盐罐的材料为镍基合金钢，其中超高温熔盐罐存储熔盐的使用温差越大，超高温熔盐罐体积越小，经济性越好。对应的超高温换热段也单独做成一个换热器，即过热器分为高温过热器(二段换热段)和超高温过热器(一段换热段)，以及高温再热器(二段换热段)和超高温过热器(一段换热段)，方便控制。三罐级联式相比传统两罐式，镍基合金用材大大减少。超高温熔盐罐采用封闭罐体，内部充入保护气，气氛控制的操作也方便。
11.进一步地，换热器划分为预热器、水-蒸汽转换段、高温过热器、超高温过热器、高温再热器和超高温再热器的多级结构，使得换热系统的压力容器的体积不至于过大，提高了蒸汽的发电效率和熔盐中存储热能的利用率，保证了发电的安全和稳定，同时将过热器分为高温过热器和超高温过热器，将再热器分为高温再热器和超高温再热器，以及将储热熔盐罐分为第一高温熔盐罐、第二高温熔盐罐和超高温熔盐罐，仅在超高温的时候对二元硝酸太阳盐进行气氛保护，以降低气氛保护的使用量以及以减小超高温罐体的体积大小减少罐体的投入成本，从而节省运行成本。
12.本发明还提供一种基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统的运行方法，包括：获取可充电的冗余电能，所述冗余电能包括周边光伏和/或风电场输出的冗余电能，以及电网中无法消纳的电能中的至少一种；将所述冗余电能转换为热能，并将所述热能存储到储热系统中；基于当前需求的输出负荷百分比，应用输出负荷和流量之间的映射关系以及所述输出负荷和换热段之间的映射关系，确定换热系统中投入的换热段；输出所述负荷百分比对应的熔盐流量，调整换热段调节阀组，关闭未投入换热段的调节阀；将所述储热系统中的热能进行逐级释热产生超临界蒸汽推动汽轮机发电机组进行做功发电；实时确定所述储热系统中存储热能，当所述存储热能低于预设阈值时，则打开锅炉的蒸汽出
口与汽轮机发电机组的蒸汽入口之间的锅炉调节阀组，并启动锅炉辅助所述换热系统发电；否则，关闭所述锅炉以及所述锅炉调节阀组。本发明提供的运行方法可以大量消纳电网不需要的新能源电或低谷电，降低了发电成本，实现满足电网需求的连续、灵活、低碳的电力输出。
13.本发明利用了如下事实，即该系统可通过气氛保护，使得热储能材料温度达到580℃及以上，可直接产生高温高压的超临界蒸汽进行发电，用以实现火电厂清洁低碳、灵活可调的电能输出。
14.本发明利用了如下事实，即该系统在富裕的风光电量充足的情况下，可以实现无煤化的电能输出；在富余的风光电量不是很充足，或者遇到连续阴雨天气的情况下，则联合锅炉运行发电，由此最大程度降低火电厂发电煤耗率，并大量消纳电网不需要的新能源电或低谷电，从而降低弃电率及减少火电厂发电的二氧化碳排放量；利用原火电厂的设备以及原火电厂的输电线路，降低了发电成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明提供的储热系统及换热系统与发电厂耦合的示意图；
17.图2是本发明提供的hitec盐作为超高温储热材料以及二元硝酸太阳盐作为高温盐的换热过程的温度曲线的示意图；
18.图3是本发明提供的hitec盐作为超高温储热材料以及二元硝酸太阳盐作为高温盐的再热过程的温度曲线的示意图；
19.图4是本发明提供的基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统的运行方法流程示意图；
20.图5是本发明提供的基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统的少煤化火电厂和原火电厂在不同负荷下的发电效率曲线的对比示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
22.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
24.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
25.针对通过消纳富余风、光电进行热量存储并与火电厂结合实现少煤、低碳、灵活电源的输出的系统相关技术问题，本发明实施例提供了一种详细热力系统方案及参数。图1是本发明提供的储热系统及换热系统与发电厂耦合的示意图。如图1所示，主要是超临界火电厂中的新能源消纳以储热系统和换热系统为主以锅炉为辅进行发电，从而实现清洁低碳、灵活可调的电能输出，该新能源消纳包括：储热系统和换热系统；
26.储热系统包括：高温储热材料、超高温储热材料、高温熔盐加热槽130、超高温熔盐加热槽140、低温熔盐罐120、第一高温熔盐罐110、第二高温熔盐罐160和超高温熔盐罐150；储热系统将冗余电能通过高温熔盐加热槽130对高温储热材料进行加热，将电能转换为热能存储于第一高温熔盐罐110，以及进一步将冗余电能通过超高温熔盐加热槽140对存储于第二高温熔盐罐160中的超高温储热材料进行加热，进一步将电能转换为热能存储于超高温熔盐罐150中；冗余电能包括周边光伏和/或风电场输出的冗余电能，以及电网中无法消纳的电能中的至少一种；高温储热材料为二元硝酸太阳盐，二元硝酸太阳盐由60％的nano3和40％的kno3组成；超高温储热材料为hitec盐、氯盐和碳酸盐中的一种，所述hitec盐由7％的nano3、53％的kno3和40％的nano2组成；所述氯盐由7.5％的nacl、23.9％的kcl和68.6％的zncl2组成，或者由37.5％的mgcl2和62.5％的kcl组成；所述碳酸盐由33.4％的na2co3、34.5％的k2co3和32.1％的li2co3组成；所述第二高温熔盐罐160和所述超高温熔盐罐150密闭且通入保护气体；第二高温熔盐罐160、超高温熔盐加热槽140和超高温熔盐罐150在气氛保护下运行；若采用硝酸盐，所述气氛保护的气体成分包括氮气和氧气的混合气体，所述氧气的分压比为20％～80％；所述第二高温熔盐罐、所述超高温熔盐加热槽和所述超高温熔盐罐的运行温度大于等于565℃；
27.换热系统包括换热器，换热器的结构为缠绕管式，换热器布置在压力容器中；换热器包括顺次连接的预热器210、水-蒸汽转换段220、高温过热器230和超高温过热器250，以及与预热器210连接的高温再热器240和高温再热器240连接的超高温再热器260；超高温过热器和超高温再热器在气氛保护下运行；
28.换热系统与储热系统连接，换热器用于基于高温熔盐罐110和超高温熔盐罐150存储的热能输出超临界蒸汽，超临界蒸汽推动汽轮机发电机组发电；
29.当高温熔盐罐110的存储热能低于预设阈值时，汽轮机发电机组与本发明实施例提供的新能源消纳系统之外的锅炉连接，锅炉启动，辅助储热系统和换热系统发电。
30.考虑到风电和光伏在电网渗透率不高，导致风电和光伏会产生较多的冗余电量，用着一部分冗余电量作为火电厂的热源，可以极大降低火电厂燃煤消耗以及碳排放。同时考虑到超临界蒸汽的温度为566℃，无机熔盐、混凝土、固体颗粒等几种材料都能满足该温
度下的储热目的。混凝土可在600℃以上使用，但混凝土导热系数低(1.5wm-1
k-1
)，混凝土-水/蒸汽换热器较为困难。对于固体颗粒，也可以在600℃以上的较宽温度范围内工作，目前正在为使用超临界二氧化氮的第三代光热(csp)装置开发固体颗粒交换器。使用固体颗粒作为蓄热材料的主要困难是有效导热系数低的电加热系统和换热器系统。而熔盐在保护气氛的作用下可以在高于580℃时稳定运行，适合用于产生超临界蒸汽566℃，因此，本发明实施例应用无机盐作为储热材料。
31.考虑到若只用一级高于580℃的熔盐罐，即直接通过一次加热将无机盐加热到580℃进行存储，则需要使用大量的气氛保护气体、大量的超高温储热材料以及较大体积的耐高温耐腐蚀镍基合金罐体，经济成本较高，因此，本发明实施例将熔盐罐分为两级，第一级是将大量的二元硝酸太阳盐加热到其在常压空气下稳定存储的最高温度并存储于第一高温熔盐罐中，第二级是将存储于第二高温熔盐罐中的超高温储热材料加热到大于580℃并存储于含有保护气氛的超高温熔盐罐，超高温储热材料的使用温区越大，超高温熔盐罐体积越小，罐体成本因此降低。超高温熔盐罐相应气氛保护的保护气减少，控制也相对容易。
32.考虑到极端天气下，例如连续多天大面积无缝或者阴天无阳光的天气，此时周边光伏和/或风电场输出的冗余电能较少。因此，本发明实施例依旧保留锅炉与汽轮机发电机组连接，当高温熔盐罐110的存储热能低于预设阈值时，启动锅炉，以并联的方式辅助储热系统和换热系统发电。
33.从熔盐到超临界水/蒸汽的传热是耦合系统的关键，本发明实施例需要应对600mw的火电厂，为了使得设置换热器的压力容器的体积不至于过大，因此有必要将换热器分成多个级。同时为了提高蒸汽的发电效率和提高熔盐中存储热能的利用率，以及为了安全和稳定，本发明实施例将换热器分成顺次连接的预热器210、水-蒸汽转换段220、高温过热器230、高温再热器240、超高温过热器250和超高温再热器260，并分别设置在不同的压力容器中，通过逐级释放二元硝酸太阳盐的热能，以及高温再热器240通过二元硝酸太阳盐的热能对高压缸出口蒸汽进行再次加热产生第一再热温度的再热蒸汽，并通过超高温再热器260将第一再热温度的再热蒸汽加热至第二再热温度的再热蒸汽，第二再热温度的再热蒸汽对汽轮机发电机组做功发电，提高热能利用率，进而提高发电效率。
34.优选地，由于缠绕式换热器具有温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高的特性，并且缠绕式换热器由于其自身的构造，不存在流动死区，有利于二元硝酸太阳盐的流动。因此，本发明实施例提供的换热器的结构为缠绕管式，即预热器210、水-蒸汽转换段220、高温过热器230、高温再热器240、超高温过热器250和超高温再热器260的结构均为缠绕管式，并分别放置在各自的压力容器中。
35.需要说明的是，储热系统应用熔盐加热槽130中的电-热转换可以是使用电浸没式加热器，还可以使用电磁感应加热器、电极式加热器或其他形式的电-热转换装置，本发明实施例对此不作限制。
36.进一步地，换热系统中的换热器利用储热系统中的高温熔盐罐110存储的热能输出超临界蒸汽，超临界蒸汽推动汽轮机发电机组发电的流程如图1所示，具体如下：
37.换热系统中预热器210将由水-蒸汽转换段220和高温再热器240输出的二元硝酸太阳盐对汽轮机发电机组输出的给水加热到第一温度的水，并将热交换完成的二元硝酸太阳盐输入到低温熔盐罐120中等待加热。水-蒸汽转换段220将高温过热器230输出的二元硝
酸太阳盐对预热器210输出的第一温度的水进行加热产生第二温度的蒸汽，第二温度的蒸汽通过汽水分离器221进行分离，并将第二温度的纯蒸汽输入到高温过热器230中，同时将热交换完成的二元硝酸太阳盐输入到预热器210。高温过热器230将高温熔盐罐110中输出的二元硝酸太阳盐对水-蒸汽转换段220输出的第二温度的蒸汽进行加热产生第三温度的过热蒸汽，并将第三温度的过热蒸汽输入到超高温过热器250中，同时将热交换完成的二元硝酸太阳盐输入到水-蒸汽转换段220。超高温过热器将超高温熔盐罐150中输出的超高温储热材料对高温过热器230输出的第三温度的过热蒸汽进行加热产生第四温度的超临界蒸汽(第四温度的过热蒸汽)，并将超临界蒸汽输入到发电厂的汽轮机中做功发电，同时将热交换完成的超高温储热材料输入到第二高温熔盐罐160中。高温再热器240将第一高温熔盐罐110中输出的二元硝酸太阳盐对汽轮机输出的高压缸出口蒸汽进行再加热产生第一再热温度的再热蒸汽，并将第一再热温度的再热蒸汽输入到超高温再热器260中。超高温再热器260将超高温熔盐罐150中输出的超高温储热材料对第一再热温度的再热蒸汽进行加热产生第二再热温度的再热蒸汽，并将第二再热温度的再热蒸汽输入到发电厂的汽轮机发电机组中做功发电，同时将热交换完成的超高温储热材料输入到第二高温熔盐罐160中。发电厂的汽轮机发电机组将做功完成的高压缸出口蒸汽输入到再热器240中；再热器240将再热蒸汽输入到发电厂的汽轮机发电机组中做功发电，发电厂的汽轮机发电机组将做功完成产生的给水输入到预热器210中。
38.图2是本发明提供的hitec盐作为超高温储热材料以及二元硝酸太阳盐作为高温盐的换热过程的温度曲线的示意图，图3是本发明提供的hitec盐作为超高温储热材料以及二元硝酸太阳盐作为高温盐的再热过程的温度曲线的示意图。二元硝酸太阳盐与亚临界水/蒸汽的热交换一般采用蒸发器完成水-蒸汽在固定温度下的相变。对于24.2mpa的超临界水，汽水转换过程很短，不存在等温相变，但在375℃～410℃之间水转化为蒸汽时比热与亚临界相比变化较大，需要对熔盐与超临界水/蒸汽之间的传热进行详细的计算。为了增大换热系统的灵活性，换热段被离散为小段，如图1所示的i段至vi段。水蒸汽性质采用iapws工业配方1997或iapws-if97。为了安全稳定，水-蒸汽转换段在一个单独的压力容器中，包括图1所示的ⅱ段和ⅲ段，之间设置汽水分离器。在ⅳ段、
ⅴ
段和ⅵ段存在较大的换热温差，此时的损较大，其中，iv段和v段在一个压力容器中，vi段独自在一个压力容器中，如图2所示，i段的盐温区间可以在310℃～360℃，ii段的盐温区间可以在360℃～380℃，iii段的盐温区间可以在380℃～410℃，iv段的盐温区间在410℃～490℃，v段的盐温在490℃～550℃，vi段的盐温区间在550℃～660℃。
39.再热器的设计基于对数平均温差法，因为在4.9mpa的压力下比热几乎恒定。再热系统在盐温370～660℃之间，再热系统中具体包括高温再热器和超高温再热器，高温再热器可分为2段且放置在一个压力容器中，每段的温差小于100℃，超高温再热器放置在一个压力容器中，超高温再热器和高温再热器的最高温度之间的温差小于100℃。如图3所示，高温再热器的第一段盐温区间可以在370℃～450℃，第二段盐温区间可以在450℃～550℃，超高温再热器中的盐温区间在550℃～660℃。
40.图4是本发明提供的基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统的运行方法流程示意图。如图4所示，包括：
41.步骤410，获取可充电的冗余电能，冗余电能包括周边光伏和/或风电场输出的冗
余电能，以及电网中无法消纳的电能中的至少一种；
42.步骤420，将冗余电能转换为热能，并将热能存储到的储热系统中；
43.步骤430，基于当前需求的输出负荷百分比，应用输出负荷和流量之间的映射关系以及输出负荷和换热段之间的映射关系，确定换热系统中投入的换热段；根据该输出负荷百分比对应的熔盐流量，调整换热段调节阀组，关闭未投入换热段的调节阀；将储热系统中的热能进行逐级释热产生超临界蒸汽推动汽轮机发电机组进行做功发电；
44.步骤440，实时确定储热系统中存储热能，当存储热能低于预设阈值时，则打开锅炉的蒸汽出口与汽轮机发电机组的蒸汽入口之间的锅炉调节阀组，并启动锅炉，进行储热与锅炉联合发电；否则，关闭锅炉以及锅炉调节阀组。
45.具体地，储热系统中的低温熔盐罐120输出的低温的二元硝酸太阳盐，会流动到储热系统中的高温熔盐加热槽130，并在高温熔盐加热槽130中通过冗余电能进行加热，加热后得到的高温的二元硝酸太阳盐会流入到储热系统中的第一高温熔盐罐110中进行储存，第二高温熔盐罐160输出的高温的超高温储热材料，会流动到超高温熔盐加热槽140，并在超高温熔盐加热槽140中通过冗余电能进行加热，加热后得到的超高温的超高温储热材料流入到储热系统中的超高温熔盐罐150中进行储存，以此完成冗余电能到热能的转换并将热能存储到的储热系统中；此外，新能源消纳系统会根据输出负荷和流量之间的映射关系以及输出负荷和换热段之间的映射关系，获取在当前需求的输出负荷百分比情况下，换热系统中投入的换热段以及熔盐流量，并根据该熔盐流量调整换热段调节阀组，关闭未投入换热段的调节阀。
46.随后，换热系统将第一高温熔盐罐110中的高温熔盐以及超高温熔盐罐150中的超高温熔盐输入到换热器中，通过换热器中开启的换热段对水进行加热产生超临界蒸汽，将超临界蒸汽输入到汽轮机发电机组进行做功发电。在此过程中，换热器中顺次连接的预热器210、水-蒸汽转换段220、高温过热器230和超高温过热器250，以及与预热器连接的高温再热器240和与高温再热器240连接的超高温再热器260可以应用储能系统中高温熔盐所存储的热量，进行逐级释热，以产生超临界蒸汽推动汽轮机发电机组进行做功发电。逐级释热的形式与上述实施例中一致，此处不作赘述。
47.在此过程中，还需要实时比较储热系统中的存储热能与预设阈值之间的大小，可以理解的是，当存储热能低于预设阈值时，单独依靠储热系统所提供的冗余电能带来的热能，不足以满足发电需求，此时需要打开锅炉的蒸汽出口与汽轮机发电机组的蒸汽入口之间的锅炉调节阀组，并启动锅炉，进行储热与锅炉联合的少煤化发电；当存储热能高于预设阈值时，单独依靠储热系统所提供的冗余电能带来的热能即可满足发电需求，无需锅炉发电，此时可以关闭锅炉以及锅炉调节阀组，进行无煤化发电。
48.图5是本发明提供的基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统的少煤化火电厂和原火电厂在不同负荷下的发电效率曲线的对比示意图。如图5所示，图中纵轴为发电效率百分比，横坐标负荷百分比，coal-566℃表示使用煤作为热源产生566℃超临界蒸汽进行发电的发电效率，tes outlet steam-566℃表示使用本发明提供的利用富余风、光电进行热存储发电的少煤化火电厂产生566℃超临界蒸汽进行发电的发电效率，从图中可以看到在满负荷情况下，基于热储能的燃煤电厂装置的热效率为41.8％，而燃煤电厂装置的热效率为40.3％。在负荷较低的情况下，涡轮热负荷(tha，汽轮机发电机组热接受度)
小于50％的情况下，该系统的效率明显高于传统燃煤电厂系统。例如，在20％ tha负荷下，基于热储能的燃煤电厂装置系统的热效率为36.9％，而燃煤电厂系统的热效率为33.1％。因此，本发明提供的利用富余风光电进行热存储发电的少煤化火电厂中的储热系统和换热系统可以完全替换原火电厂中的锅炉进行发电，并且能提供更高的发电效率。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。