一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统及调控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统及调控方法，通过设置一离网储能介质输出子集群，其内的第一可再生能源发电装置发电并由电能转化装置转化为燃烧介质，并设置燃烧介质输出部将燃烧介质输出至其余离网电能输出子集群；离网电能输出子集群设置为包括第二可再生能源发电装置

【技术实现步骤摘要】
一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统及调控方法


[0001]本专利技术属于离网发电系统
，尤其涉及一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统及调控方法
。

技术介绍

[0002]离网发电系统
——
系指采用区域独立发电
、
分户独立发电的离网供电模式
。
[0003]风
/
光等发电，由于受气候
、
季节以及早晚等因素影响，发电稳定性较差，不适宜直接并网或并网代价较高且对电网影响较大；离网发电供至用户端时，存在峰
/
谷等不稳定情况
(
即发电高峰期，电能过多，用户消纳不掉；发电低谷期，电能较少，无法满足用户需求
)
，而用户端要得到稳定电能，须解决电能削峰填谷问题
。
[0004]而现有的可再生能源离网发电储能中，为了维持系统可长期稳定的运行，需要对例如氨的燃烧介质进行预储，而现有的解决方案通常是需要设置一个外部燃料输入接口，进而可从外部对燃料
(
例如氨
)
进行补充，从而避免在长期恶劣天气影响下导致离网发电系统难以维持功能的问题
。
但是通常离网发电系统设置在远离城市的地段，并且为了充分利用可再生能源，会在同一区域设置多个离网发电系统形成集群
。
集群式设置的离网发电系统如依靠外部补充燃料来维持自己运行稳定，路途遥远且集群式的多个离网发电系统的燃料需求量大，运输成本高昂，进而导致离网发电成本增高
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统及调控方法，以解决现有集群式离网发电系统发电成本高的问题
。
[0006]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
[0007]本专利技术的一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统，包括：
[0008]离网储能介质输出子集群，所述离网储能介质输出子集群包括第一可再生能源发电装置
、
电能转化装置和燃烧介质输出部；
[0009]所述电能转化装置的电能输入端与所述第一可再生能源发电装置的电能输出端电连接，用于接收所述第一可再生能源发电装置产生的电能并转化为燃烧介质；所述燃烧介质输出部的输入端与所述电能转化装置的介质输出端相连，用于接收所述燃烧介质；
[0010]若干离网电能输出子集群，所述离网电能输出子集群包括第二可再生能源发电装置
、
短时储能装置
、
燃烧介质储存部
、
燃气轮机发电装置
、
电能调控系统；
[0011]所述第二可再生能源发电装置包括第一电能输出端和第二电能输出端，所述第一电能输出端用于连接对应外部需求端，所述第二电能输出端与所述短时储能装置的电能输入端电连接，所述短时储能装置的输出端为第三电能输出端，所述第三电能输出端用于连接对应外部需求端；
[0012]所述燃烧介质储存部的输入端与所述燃烧介质输出部的输出端连接，用于接收所述燃烧介质；所述燃烧介质储存部的输出端与所述燃气轮机发电装置，所述燃气轮机发电
装置的输出端为第四电能输出端，所述第四电能输出端用于连接对应外部需求端；
[0013]所述电能调控系统分别与所述第二可再生能源发电装置
、
所述短时储能装置的输出端为第三电能输出端，所述第三电能输出端用于连接对应的外部需求和所述燃气轮机发电装置信号连接，用于调控所述第一电能输出端
、
第三电能输出端和所述第四电能输出端匹配对应外部需求端的稳定电能需求
。
[0014]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述第一可再生能源发电装置
、
所述第二可再生能源发电装置为风力发电装置和
/
或太阳能发电装置和
/
或光伏发电装置和
/
或潮汐能发电装置
。
[0015]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述所述短时储能装置为电池储能装置
。
[0016]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述燃烧介质为氨，所述电能转化装置为电解水制氢合成氨装置，所述燃烧介质输出部包括氨输送管路，所述氨输送管路的第一端与所述电解水制氢合成氨装置的氨输出端相连通，且所述氨输送管路的第二端分为若干子输送管路
。
[0017]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述燃烧介质储存部包括液氨储罐和液氨汽化器，所述液氨储罐的输入端与对应的所述子输送管路连接，所述液氨储罐的输出端与所述液氨汽化器的液氨输入端连通，所述液氨汽化器的氨输出端与所述燃气轮机发电装置的燃料输入端连通
。
[0018]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述燃烧介质储存部还包括换热部，所述换热部包括中间介质管路
、
中间介质循环泵和中间介质换热器；
[0019]所述中间介质管路分别连通至所述中间介质换热器内的中间介质通路和所述液氨汽化器内的中间介质通路并形成中间介质循环管路；所述中间介质循环泵设于所述中间介质循环管路上；所述中间介质换热器的热源输入端与所述燃气轮机发电系统的燃机排气输出端连通
。
[0020]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述燃气轮机发电系统包括燃烧器以及同轴传动连接的发电机
、
压气机和透平；
[0021]所述燃烧器的空气输入端与所述压气机的输出端连通，所述燃烧器的燃料输入端与燃烧介质储存部的输出端连通，所述燃烧器的输出端与所述透平的输入端连通
。
[0022]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述燃气轮机发电系统还包括氨分解制氢装置，所述氨分解制氢装置的输入端与所述燃烧介质储存部的输出端连通，所述氨分解制氢装置的输出端与所述燃烧器的燃料输入端连通
。
[0023]本专利技术的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，所述燃烧介质储存部还设有外部燃烧介质补充通道
。
[0024]本专利技术的一种调控方法，应用于上述任意一项所述的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，如下：
[0025]1)
储能状态，所述第一可再生能源发电装置产生的电能输出至所述电能转化装置，由所述电能转化装置转化为燃烧介质，并经由所述燃烧介质输出部输出至各个离网电能输出子集群的所述燃烧介质储存部进行长时储能；
[0026]当所述第二可再生能源发电装置的发电监测及预测信息中的发电量大于外部需
求端的用电量时，所述电能调控系统调控所述第二可再生能源发电装置多余的发电量通过所述第二电能输出端输出至所述短时储能装置进行短时储能；
[0027]2)
补能状态，当所述第二可再生能源发电装置的发电监测及预测信息中的发电量小于外部需求端的用电量时，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集群式可再生能源离网发电应用储能系统，其特征在于，包括：离网储能介质输出子集群，所述离网储能介质输出子集群包括第一可再生能源发电装置
、
电能转化装置和燃烧介质输出部；所述电能转化装置的电能输入端与所述第一可再生能源发电装置的电能输出端电连接，用于接收所述第一可再生能源发电装置产生的电能并转化为燃烧介质；所述燃烧介质输出部的输入端与所述电能转化装置的介质输出端相连，用于接收所述燃烧介质；若干离网电能输出子集群，所述离网电能输出子集群包括第二可再生能源发电装置
、
短时储能装置
、
燃烧介质储存部
、
燃气轮机发电装置
、
电能调控系统；所述第二可再生能源发电装置包括第一电能输出端和第二电能输出端，所述第一电能输出端用于连接对应外部需求端，所述第二电能输出端与所述短时储能装置的电能输入端电连接，所述短时储能装置的输出端为第三电能输出端，所述第三电能输出端用于连接对应外部需求端；所述燃烧介质储存部的输入端与所述燃烧介质输出部的输出端连接，用于接收所述燃烧介质；所述燃烧介质储存部的输出端与所述燃气轮机发电装置，所述燃气轮机发电装置的输出端为第四电能输出端，所述第四电能输出端用于连接对应外部需求端；所述电能调控系统分别与所述第二可再生能源发电装置
、
所述短时储能装置的输出端为第三电能输出端，所述第三电能输出端用于连接对应的外部需求和所述燃气轮机发电装置信号连接，用于调控所述第一电能输出端
、
第三电能输出端和所述第四电能输出端匹配对应外部需求端的稳定电能需求
。2.
如权利要求1所述的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，其特征在于，所述第一可再生能源发电装置
、
所述第二可再生能源发电装置为风力发电装置和
/
或太阳能发电装置和
/
或光伏发电装置和
/
或潮汐能发电装置
。3.
如权利要求1所述的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，其特征在于，所述所述短时储能装置为电池储能装置
。4.
如权利要求1所述的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，其特征在于，所述燃烧介质为氨，所述电能转化装置为电解水制氢合成氨装置，所述燃烧介质输出部包括氨输送管路，所述氨输送管路的第一端与所述电解水制氢合成氨装置的氨输出端相连通，且所述氨输送管路的第二端分为若干子输送管路
。5.
如权利要求4所述的集群式可再生能源离网发电应用储能系统，其特征在于，所述燃烧介...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钢，许庆，陈一峰，
申请(专利权)人：上海慕帆动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：