本发明涉及光热发电及熔盐电加热，具体涉及一种中温光热储热耦合高温电加热的发电系统。
背景技术：
1、随着全球能源结构从化石能源向可再生能源转型，可再生能源占比不断提升，然而光伏发电、风力发电等易受外部自然环境影响，发电会存在间歇性与波动性，这在一定程度上制约了可再生能源的大规模高效利用和电网的稳定运行。
2、光热发电就是一种利用太阳能进行发电且具备储能能力的可再生能源发电技术，电力输出稳定可靠、调节性能优越，可作为电力系统中的主力机组承担基本负荷，也可参与电力系统的一次调频和二次调频，能够减少电力系统对储能电站容量的需求。主要包含聚光集热模块、储热模块以及动力发电模块，核心工作过程是通过聚光集热模块将太阳能聚集，并将太阳能转化为热能储存在储热模块，在发电时以储热模块中储存的热能驱动动力发电模块中的汽轮机工作，进而带动发电机发电。
3、常见较多的光热电站是槽式光热电站和塔式光热电站，槽式光热电站利用槽式抛物面反射镜聚集太阳能并将其转换为热能，通过传热介质导热油将热能交换并储存在储热模块，然后由热能加热水成为水蒸气，水蒸气进入汽轮机工作来发电。然而导热油的工作温度为293-393℃，水蒸气的压力约为10mpa，受限于热力循环的温度和压力，动力循环效率较低，仅能达到38.5％。
4、塔式光热电站利用大量定日镜将阳光反射到集热塔顶，通过传热介质熔融盐将热能交换热能并储存在储热模块，然后由热能加热水成为水蒸气，水蒸气进入汽轮机工作来发电。熔融盐工作温度为290-565℃，水蒸气的压力约为14mpa，动力循环效率虽然能达到43.1％，但是由于高温下集热塔辐射损失、对流损失和传热损失显著增加，降低了聚光集热过程中的光热转换效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，以解决现有的槽式光热电站的动力循环效率较低以及塔式光热电站光热转换效率偏低的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，包括：
3、聚光集热模块，所述聚光集热模块为槽式光热装置或塔式光热装置；
4、储能模块，所述储能模块包括中温储能装置、高温储能装置和电加热装置，所述中温储能装置的出口与所述聚光集热模块的换热进口连接，所述高温储能装置的进口与所述聚光集热模块的换热出口连接，所述电加热装置与所述高温储能装置连接；
5、动力发电模块，所述动力发电模块包括：水处理组件、蒸汽处理组件和发电组件，所述水处理组件的出口与所述蒸汽处理组件的流体进口连接，所述蒸汽处理组件的流体出口与所述发电组件连接，所述高温储能装置的出口与所述蒸汽处理组件的工质进口连接，所述中温储能装置的进口与所述蒸汽处理组件的工质出口连接；
6、所述中温储能装置中的低温熔盐与所述聚光集热模块热交换后吸收热能成为升温熔盐，升温熔盐经所述电加热装置加热成为高温熔盐后储存至所述高温储能装置，然后再进入所述蒸汽处理组件中；或升温熔盐直接储存至所述高温储能装置，然后经所述电加热装置加热成为高温熔盐后再进入所述蒸汽处理组件中，高温熔盐与所述蒸汽处理组件中的蒸汽进行热交换，高温熔盐降温成为低温熔盐后进入所述中温储能装置，蒸汽升温后进入所述发电组件。
7、有益效果
8、相较于现有的槽式光热电站，低温熔盐先与高温导热油进行一次热交换，然后会通过电加热装置进行二次加热升温，才开始与蒸汽进行热交换。由于熔盐的工作温度要比导热油更高，通过电加热装置进行二次加热能够提升与蒸汽热交换的熔盐温度，进而能够提升系统动力循环效率，实现光热电站的扩容增效；
9、相较于现有的塔式光热电站，由于设置了电加热装置对熔盐进行二次加热，因此可以降低聚光集热模块的集热温度，进而可以降低集热塔的辐射损失、对流损失和传热损失，能有效提高光热转换效率。
10、在一个可选的实施例中，储能光热发电耦合熔盐电加热的发电系统还包括升温熔盐储能装置，所述升温熔盐储能装置的进口与所述聚光集热模块的换热出口连接，其出口与所述电加热装置连接，所述电加热装置还与所述高温储能装置的进口连接。
11、在一个可选的实施例中，所述升温熔盐储能装置、所述电加热装置和所述高温储能装置集成为一体的熔盐电加热储存装置。
12、有益效果
13、熔盐电加热储存装置与升温熔盐储能装置、电加热装置和高温储能装置功能上是等同的，集成为一体后利于简化系统结构。
14、在一个可选的实施例中，所述电加热装置或所述熔盐电加热储存装置与风力发电模块和/或光伏发电模块电连接。
15、有益效果
16、利用风电和/或光电这些清洁能源供电更加环保。
17、在一个可选的实施例中，所述发电组件包括：第一汽轮机、再热器、第二汽轮机和发电机，所述第一汽轮机的蒸汽进口与所述蒸汽处理组件的流体出口连接，所述再热器的流体进口与所述第一汽轮机的蒸汽出口连接，其流体出口与所述第二汽轮机的蒸汽进口连接，且所述再热器的工质进口与所述高温储能装置的出口连接，其工质出口与所述中温储能装置的进口连接，所述第一汽轮机和所述第二汽轮机还与所述发电机连接。
18、在一个可选的实施例中，所述蒸汽处理组件包括：依次连接的预热器、蒸发器和过热器，所述预热器的工质出口与所述中温储能装置的进口连接，所述过热器的工质进口与所述高温储能装置的出口连接，其流体出口与所述第一汽轮机的蒸汽进口连接。
19、在一个可选的实施例中，所述第二汽轮机的蒸汽进口与所述过热器的流体出口连接。
20、在一个可选的实施例中，所述水处理组件包括：依次连接的冷凝器、水泵、加热器和除氧器，所述冷凝器与所述第二汽轮机的蒸汽出口连接，所述除氧器的出口与所述预热器的流体进口连接。
21、在一个可选的实施例中，所述槽式光热装置包括：槽式反射镜组和换热器，所述槽式反射镜组的出口与所述换热器的第一工质进口连接，其进口与所述换热器的第一工质出口连接，所述换热器的第二工质进口与所述中温储能装置的出口连接，其第二工质出口与所述高温储能装置的进口连接。
22、在一个可选的实施例中，所述塔式光热装置包括：定日镜组和集热塔，所述定日镜组反射太阳光至所述集热塔，所述集热塔的工质进口与所述中温储能装置的出口连接，其工质出口与所述高温储能装置的进口连接。
1.一种中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，还包括升温熔盐储能装置(24)，所述升温熔盐储能装置(24)的进口与所述聚光集热模块的换热出口连接，其出口与所述电加热装置(23)连接，所述电加热装置(23)还与所述高温储能装置(22)的进口连接。
3.根据权利要求2所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述升温熔盐储能装置(24)、所述电加热装置(23)和所述高温储能装置(22)集成为一体的熔盐电加热储存装置(25)。
4.根据权利要求3所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述电加热装置(23)或所述熔盐电加热储存装置(25)与风力发电模块(31)和/或光伏发电模块(32)电连接。
5.根据权利要求1所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述发电组件包括：第一汽轮机(431)、再热器(432)、第二汽轮机(433)和发电机(434)，所述第一汽轮机(431)的蒸汽进口与所述蒸汽处理组件的流体出口连接，所述再热器(432)的流体进口与所述第一汽轮机(431)的蒸汽出口连接，其流体出口与所述第二汽轮机(433)的蒸汽进口连接，且所述再热器(432)的工质进口与所述高温储能装置(22)的出口连接，其工质出口与所述中温储能装置(21)的进口连接，所述第一汽轮机(431)和所述第二汽轮机(433)还与所述发电机(434)连接。
6.根据权利要求5所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述蒸汽处理组件包括：依次连接的预热器(421)、蒸发器(422)和过热器(423)，所述预热器(421)的工质出口与所述中温储能装置(21)的进口连接，所述过热器(423)的工质进口与所述高温储能装置(22)的出口连接，其流体出口与所述第一汽轮机(431)的蒸汽进口连接。
7.根据权利要求6所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述第二汽轮机(433)的蒸汽进口与所述过热器(423)的流体出口连接。
8.根据权利要求6所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述水处理组件包括：依次连接的冷凝器(411)、水泵(412)、加热器(413)和除氧器(414)，所述冷凝器(411)与所述第二汽轮机(433)的蒸汽出口连接，所述除氧器(414)的出口与所述预热器(421)的流体进口连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述槽式光热装置包括：槽式反射镜组(11)和换热器(12)，所述槽式反射镜组(11)的出口与所述换热器(12)的第一工质进口连接，其进口与所述换热器(12)的第一工质出口连接，所述换热器(12)的第二工质进口与所述中温储能装置(21)的出口连接，其第二工质出口与所述高温储能装置(22)的进口连接。
10.根据权利要求1-8任一项所述的中温光热储热耦合高温电加热的发电系统，其特征在于，所述塔式光热装置包括：定日镜组(14)和集热塔(15)，所述定日镜组(14)反射太阳光至所述集热塔(15)，所述集热塔(15)的工质进口与所述中温储能装置(21)的出口连接，其工质出口与所述高温储能装置(22)的进口连接。