余热发电系统、光伏与光热混合发电站及余热发电方法与流程

本发明涉及余热发电，尤其涉及一种余热发电系统、光伏与光热混合发电站及余热发电方法。

背景技术：

1、光伏与光热混合发电站是一种利用太阳能进行发电的站点，它结合了光伏发电和光热发电两种技术。光伏发电将太阳能直接转化为电能，而光热发电先将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能。

2、相关技术中，光伏与光热混合发电站的光伏发电过程和光热发电过程均会产生大量中低温余热，其中，一部分中低温余热被直接排放，一部分中低温余热被冷却。

3、然而，在相关技术中，余热被冷却或直接排放会造成能源的浪费。

技术实现思路

1、本发明提供一种余热发电系统、光伏与光热混合发电站及余热发电方法，用以解决光伏余热和光热余热被冷却或直接排放会造成能源的浪费问题。

2、第一方面，本发明提供一种余热发电系统，包括：

3、第一换热器，第一换热器用于获取光伏发电系统产生的光伏余热以与第一工质进行一次换热；

4、第二换热器，第二换热器与第一换热器连接，第二换热器用于获取光热发电系统产生的光热余热以与第一工质进行二次换热；

5、第一透平，第一透平与第二换热器连接，第一透平用于利用二次换热后的第一工质做功以生成第一机械功；

6、第一发电机，第一发电机与第一透平连接，第一发电机用于获取第一机械功以进行发电；

7、冷凝器，冷凝器与第一透平连接，冷凝器用于冷却被第一透平利用后的第一工质；

8、第一泵，第一泵连接冷凝器与第一换热器，第一泵用于将冷却后的第一工质输送至第一换热器以进入换热循环。

9、在一种可能的实施方式中，余热发电系统还包括光伏余热回收单元，光伏余热回收单元包括：

10、光伏余热获取组件，光伏余热获取组件用于获取光伏发电系统产生的光伏余热；

11、蓄热器，蓄热器与光伏余热获取组件连接，蓄热器用于获取光伏余热获取组件获取的光伏余热以与第二工质进行换热；

12、第二泵，第二泵连接蓄热器与第一换热器，第一换热器还与蓄热器连接，第二泵用于将换热后的第二工质输送至第一换热器，以与第一工质进行一次换热；第二泵还用于将与第一工质进行一次换热后的第二工质输送至蓄热器以进入换热循环。

13、在一种可能的实施方式中，光伏余热获取组件为逐日式太阳能分频利用组件或固定式太阳能分频利用组件。

14、在一种可能的实施方式中，光伏余热获取组件包括管道，管道的一端与蓄热器连接，管道的另一端用于与光伏发电系统连接，以使循环介质在光伏发电系统与蓄热器之间循环流动，以获取光伏发电系统产生的光伏余热。

15、在一种可能的实施方式中，余热发电系统还包括第一预热器，第一预热器设置在第一透平与第一冷凝器之间，并且，第一预热器还设置在第一泵与第一换热器之间，第一预热器用于对离开第一泵的第一工质进行预热。

16、在一种可能的实施方式中，第一工质为干工质、湿工质或等熵工质。

17、第二方面，本发明提供一种光伏与光热混合发电站，包括：

18、光伏发电系统和光热发电系统；

19、余热发电系统，余热发电系统为第一方面提供的任一项余热发电系统；

20、余热发电系统的第一换热器用于获取光伏发电系统产生的光伏余热以与第一工质进行一次换热；

21、余热发电系统的第二换热器用于获取光热发电系统产生的光热余热以与第一工质进行二次换热。

22、在一种可能的实施方式中，光热发电系统包括：

23、集热组件，集热组件用于将太阳能转化为热能；

24、蒸汽发生组件，蒸汽发生组件用于获取集热组件转化的热能以与第三工质进行换热；

25、第二透平，第二透平与蒸汽发生组件连接，第二透平用于利用换热后的第三工质做功以生成第二机械功；

26、第二发电机，第二发电机与第二透平连接，第二发电机用于获取第二机械功以进行发电；

27、空冷岛，第二换热器连接第二透平与空冷岛，第二换热器用于获取被第二透平利用后的第三工质的热量以与第一工质进行二次换热，空冷岛用于冷却换热后的第三工质；

28、第三泵，第三泵连接空冷岛与蒸汽发生组件，第三泵用于将冷却后的第三工质输送至蒸汽发生组件以进入换热循环。

29、在一种可能的实施方式中，蒸汽发生组件的水动力循环方式为自然循环或强制循环。

30、第三方面，本发明提供一种余热发电方法，应用于第一方面提供的任一项余热发电系统，包括：

31、获取光伏发电系统产生的光伏余热以与第一工质进行一次换热；

32、获取光热发电系统产生的光热余热以与第一工质进行二次换热；

33、利用二次换热后的第一工质做功以生成第一机械功；

34、获取第一机械功以进行发电；

35、冷却被利用后的第一工质；

36、将冷却后的第一工质输送至第一换热器以进入换热循环。

37、本发明提供的余热发电系统、光伏与光热混合发电站及余热发电方法，该余热发电系统通过设置第一换热器，能够获取光伏发电系统产生的光伏余热，并且，通过设置第二换热器，能够获取光热发电系统产生的光热余热。余热发电系统还通过设置第一透平、第一发电机、冷凝器和第一泵，第一透平能够利用第一工质做功以生成第一机械功，第一发电机能够获取第一机械功以进行发电，使其能够利用光伏余热和光热余热进行发电，提高能源的利用率，以避免资源的浪费。此外，因光伏余热一般比光热余热温度低，将第二换热器与第一换热器连接，经第一换热器一次换热后的第一工质进入第二换热器，能够继续获取光热发电系统产生的光热余热以与第一工质进行二次换热，以在同一个发电系统中同时获取光伏余热和光热余热，从而提高余热发电系统能源的利用率。

技术特征：

1.一种余热发电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的余热发电系统，其特征在于，还包括光伏余热回收单元，所述光伏余热回收单元包括：

3.根据权利要求2所述的余热发电系统，其特征在于，所述光伏余热获取组件为逐日式太阳能分频利用组件或固定式太阳能分频利用组件。

4.根据权利要求2所述的余热发电系统，其特征在于，所述光伏余热获取组件包括管道，所述管道的一端与所述蓄热器连接，所述管道的另一端用于与光伏发电系统连接，以使循环介质在所述光伏发电系统与所述蓄热器之间循环流动，以获取所述光伏发电系统产生的光伏余热。

5.根据权利要求1所述的余热发电系统，其特征在于，还包括第一预热器，所述第一预热器设置在所述第一透平与所述第一冷凝器之间，并且，所述第一预热器还设置在所述第一泵与所述第一换热器之间，所述第一预热器用于对离开所述第一泵的所述第一工质进行预热。

6.根据权利要求1-5任一项所述的余热发电系统，其特征在于，所述第一工质为干工质、湿工质或等熵工质。

7.一种光伏与光热混合发电站，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的光伏与光热混合发电站，其特征在于，所述光热发电系统包括：

9.根据权利要求8所述的光伏与光热混合发电站，其特征在于，所述蒸汽发生组件的水动力循环方式为自然循环或强制循环。

10.一种余热发电方法，应用于权利要求1-6任一项所述的余热发电系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种余热发电系统、光伏与光热混合发电站及余热发电方法，涉及余热发电技术领域。该余热发电系统包括：用于获取光伏余热以与第一工质进行一次换热的第一换热器；与第一换热器连接的第二换热器，第二换热器用于获取光热余热以与第一工质进行二次换热；与第二换热器连接的第一透平；与第一透平连接的第一发电机，第一发电机用于发电；与第一透平连接的冷凝器，冷凝器用于冷却第一工质；第一泵，第一泵连接冷凝器与第一换热器，第一泵用于将第一工质输送至第一换热器以进入换热循环。本发明的余热发电系统，能够同时利用光伏余热和光热余热进行发电，提高能源的利用率，以避免资源的浪费。

技术研发人员：万泽环,帅争峰,温江虹,郝强州,彭世德,卢传旺,杨鹏
受保护的技术使用者：中国三峡新能源（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27