本實用新型涉及新能源利用，具體地，涉及帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤炭、石油、天然氣是世界上使用量最大的、最主要的常規(guī)能源，約占總能耗的90％。它們是不可再生能源，按照目前探明的經(jīng)濟可開采儲量以及年開采速度，估計的可開采年限多則數(shù)百年，少則只有幾十年。
我國是一個能源資源大國，更是一個人口大國。按人口平均的能源資源占有量來計算，我國又是一個能源資源貧國。如何提高能源利用效率、改變能源結(jié)構(gòu)對我國而言非常重要。國家在“十三五”發(fā)展規(guī)劃綱要中明確指出：加快發(fā)展風能、太陽能、生物質(zhì)能、水能、地熱能，安全高效發(fā)展核電；加強儲能和智能電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)展分布式能源，推行節(jié)能低碳電力調(diào)度。
在新能源利用中，太陽能有著舉足輕重的地位。由于太陽熱能是有品位高低之分的，而用戶對熱能品位要求差別很大。如果將高品位的熱能直接用于只需低品位熱能的場合，就會造成所謂的“大材小用”，導(dǎo)致可用能的損失。如何在太陽熱能的利用過程中盡可能做到能級匹配，并最大限度地利用低品位熱能，提高系統(tǒng)熱效率、節(jié)約能源，是目前新能源利用的核心技術(shù)所在。
目前針對太陽熱能的利用大多局限在只產(chǎn)生一種或二種能源，如產(chǎn)生熱水、蒸汽或電，這方面的專利有“太陽光熱水循環(huán)系統(tǒng)”、“無耗水風及太陽光熱能綜合一體集成發(fā)電裝置”等，也有利用太陽熱能進行大型發(fā)電的，如“太陽光熱電槽式發(fā)電站系統(tǒng)”，發(fā)電功率都在5MW以上。但利用太陽熱能進行電、冷、熱梯級利用系統(tǒng)方面的專利基本沒有。
經(jīng)檢索，發(fā)現(xiàn)如下相關(guān)檢索結(jié)果。
相關(guān)檢索結(jié)果1：
申請(專利)號：CN201320325560.5名稱：太陽光熱水循環(huán)系統(tǒng)
該專利文獻公開了一種太陽光熱水循環(huán)系統(tǒng)，包括：一外框，包括上、下端敞口；聚光透鏡，組設(shè)定位于上端敞口處；一可分拆式導(dǎo)水板組，組設(shè)定位于下端敞口處，包括：一下板，其二間隔位置處設(shè)有進、出水口；一上板，為具有導(dǎo)熱性的金屬板片體，上板呈組合于下板上方且與聚光透鏡呈上下間隔配置關(guān)系；一導(dǎo)水空間，位于下、上板之間，且與進、出水口相連通；組合定位件，系藉以令上、下板的迭置組合狀態(tài)定位；一隔熱空間，設(shè)于外框內(nèi)部，隔熱空間為封閉狀態(tài)而能阻隔空氣流動；一底部封板，組設(shè)于可分拆式導(dǎo)水板組的下板底部；該專利文獻稱其技術(shù)方案具有方便清洗內(nèi)部、有效防止熱消散等優(yōu)點。
技術(shù)要點比較：
1、集熱設(shè)備不同：該專利文獻主要闡述一種平板集熱設(shè)備，這種設(shè)備可以將太陽熱能轉(zhuǎn)化為熱水，熱水的溫度一般在80℃以下。而本實用新型是通過定日跟蹤弧式玻璃吸熱板采集太陽熱，可將介質(zhì)媒油加熱至200℃。
2、系統(tǒng)不同：該專利文獻只涉及集熱系統(tǒng)，與本實用新型要解決的太陽熱能梯級利用技術(shù)問題完全不同。
相關(guān)檢索結(jié)果2：
申請(專利)號：CN201110405550.8名稱：太陽光熱電槽式發(fā)電站系統(tǒng)
該專利文獻是有關(guān)于一種太陽光熱電槽式發(fā)電站系統(tǒng)，該專利文獻稱其充分利用太陽光反射線聚焦原理，通過槽式反射線聚焦鏡組成的陣列，產(chǎn)生額定工質(zhì)的飽和蒸汽推動汽輪機做功發(fā)電。并且采用可以燃燒多種燃料的閃蒸鍋爐系統(tǒng)互補，從而使得系統(tǒng)不但在有太陽光時可以發(fā)電，在太陽光弱或無太陽光時也可以進行發(fā)電，同時系統(tǒng)在熱力管路中，汽水不分層，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不斷的自動循環(huán)，互相補充。
技術(shù)要點比較：
該專利文獻是闡述如何利用太陽熱能及燃燒多種燃料進行發(fā)電，利用太陽熱能將水加熱至蒸汽狀態(tài)，通過蒸汽推動汽輪機發(fā)電。而實用新型是利用200℃的熱媒油加熱有機工質(zhì)，生成具一定壓力和溫度的有機蒸汽，有機蒸汽進入透平機械膨脹做功，從而帶動發(fā)電機進行發(fā)電。該專利文獻僅涉及發(fā)電系統(tǒng)，而本實用新型要解決的是太陽熱能的梯級利用，不僅可供電，還可供冷、供熱及供熱水。
相關(guān)檢索結(jié)果3：
申請(專利)號：CN201110136404.X名稱：無耗水風及太陽光熱能綜合一體集成發(fā)電裝置
該專利文獻公開了一種無耗水風及太陽光熱能綜合一體集成發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置包括建于山頂或坡頂位置的塔身裝置，塔身裝置上設(shè)置有轉(zhuǎn)塔裝置，轉(zhuǎn)塔裝置內(nèi)設(shè)置有垂直風道、水平風道、氣流發(fā)電機和分別控制兩個風道單獨通風的通風控制系統(tǒng)，垂直風道、水平風道單獨通風來分別獨立地驅(qū)動氣流發(fā)電機發(fā)電。該專利文獻稱其設(shè)計了一種綜合利用太陽能光熱和風能一體裝置，具有無耗水、綜合效率高以及以同一裝置多用途等特點。
技術(shù)要點比較：
該專利文獻是闡述如何綜合利用太陽能光熱和風能一體裝置進行發(fā)電，其原理和本實用新型有本質(zhì)的不同。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)。
根據(jù)本實用新型提供的一種帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)，包括光集熱器、多個用熱設(shè)備；
在光集熱器的介質(zhì)媒油出口與介質(zhì)媒油入口之間，連接有第一循環(huán)油路管道；第一循環(huán)油路管道上設(shè)置有循環(huán)油泵；
每個用熱設(shè)備均配置有對應(yīng)的閥門機構(gòu)，并通過對應(yīng)的閥門機構(gòu)的開關(guān)狀態(tài)的切換接入第一循環(huán)油路管道或者脫離第一循環(huán)油路管道。
優(yōu)選地，第一循環(huán)油路管道與所述多個用熱設(shè)備的接入點，分別按照第一循環(huán)油路管道的上游至下游方向依次排布。
優(yōu)選地，沿第一循環(huán)油路管道的上游至下游方向，第一循環(huán)油路管道上依次設(shè)置有與融鹽相變儲能裝置、熱油型溴化鋰制冷機、ORC膨脹發(fā)電機、采暖熱水換熱器、熱水換熱器的接入點。
優(yōu)選地，閥門機構(gòu)包括電動調(diào)節(jié)閥、截止閥；
第一循環(huán)油路管道的上游處一方面通過電動調(diào)節(jié)閥連接下游處，另一方面通過截止閥和用熱設(shè)備連接下游處。
優(yōu)選地，在光集熱器的介質(zhì)媒油出口與介質(zhì)媒油入口之間連接有第二循環(huán)油路管道，第二循環(huán)油路管道上設(shè)置有電油爐和截止閥。
優(yōu)選地，在光集熱器的介質(zhì)媒油出口與介質(zhì)媒油入口之間連接有旁通油路管道；旁通油路管道上設(shè)置有截止閥；
用熱設(shè)備包括融鹽相變儲能裝置；
沿第一循環(huán)油路管道的上游至下游方向，旁通油路管道的一端與第一循環(huán)油路管道的連接點、融鹽相變儲能裝置、旁通油路管道的另一端與第一循環(huán)油路管道的連接點依次排布；
在第一循環(huán)油路管道上，旁通油路管道的另一端與第一循環(huán)油路管道的連接點通過截止閥連接至光集熱器的介質(zhì)媒油入口。
優(yōu)選地，還包括低位油罐、定壓油泵、定壓罐；
第一循環(huán)油路管道的一接入點連接定壓罐，并通過定壓油泵連接低位油罐。
根據(jù)本實用新型提供的一種上述的帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)的使用方法，包括：
將所述多個用熱設(shè)備中的部分或者全部用熱設(shè)備接入第一循環(huán)油路管道。
優(yōu)選地，包括：
對所述多個用熱設(shè)備中的部分或者全部用熱設(shè)備，在接入、脫離第一循環(huán)油路管道之間進行切換。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下的有益效果：
1)通過系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的工藝串聯(lián)及閥門機構(gòu)的相應(yīng)控制，可實現(xiàn)為用戶供電、供冷、供暖及供熱水的需求。
2)通過增加儲能裝置及電油爐，實現(xiàn)全天候供電、供冷、供暖及供熱水。
3)在陰天或光照較弱時，可充分利用電網(wǎng)谷電，從而起到穩(wěn)定電網(wǎng)運行的作用。
4)該系統(tǒng)若能大力推廣，不僅可緩解我國的能源短缺，還可節(jié)約大量的化石能源，減少對環(huán)境的污染，具有較好的經(jīng)濟與社會效益。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
圖1為帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型提供的一種帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)，包括光集熱器1、多個用熱設(shè)備；在光集熱器的介質(zhì)媒油出口與介質(zhì)媒油入口之間，連接有第一循環(huán)油路管道；第一循環(huán)油路管道上設(shè)置有循環(huán)油泵11；每個用熱設(shè)備均配置有對應(yīng)的閥門機構(gòu)，并通過對應(yīng)的閥門機構(gòu)的開關(guān)狀態(tài)的切換接入第一循環(huán)油路管道或者脫離第一循環(huán)油路管道。其中，用熱設(shè)備接入第一循環(huán)油路管道，是指，介質(zhì)媒油流經(jīng)用熱設(shè)備以向用熱設(shè)備提供熱能；用熱設(shè)備脫離第一循環(huán)油路管道，是指，介質(zhì)媒油不流經(jīng)用熱設(shè)備，而是直接流下第一循環(huán)油路管道的下游。
第一循環(huán)油路管道與所述多個用熱設(shè)備的接入點，分別按照第一循環(huán)油路管道的上游至下游方向依次排布。沿第一循環(huán)油路管道的上游至下游方向，第一循環(huán)油路管道上依次設(shè)置有與融鹽相變儲能裝置3、熱油型溴化鋰制冷機4、ORC膨脹發(fā)電機5、采暖熱水換熱器6、熱水換熱器7的接入點。閥門機構(gòu)包括電動調(diào)節(jié)閥、截止閥；不同的用熱設(shè)備分配配備有對應(yīng)的電動調(diào)節(jié)閥、截止閥，例如，熱油型溴化鋰制冷機4對應(yīng)于第六截止閥22和第一電動調(diào)節(jié)閥。第一循環(huán)油路管道的上游處一方面通過電動調(diào)節(jié)閥連接下游處，另一方面通過截止閥和用熱設(shè)備連接下游處。
進一步地，在光集熱器的介質(zhì)媒油出口與介質(zhì)媒油入口之間連接有第二循環(huán)油路管道，第二循環(huán)油路管道上設(shè)置有電油爐2和截止閥。在光集熱器的介質(zhì)媒油出口與介質(zhì)媒油入口之間連接有旁通油路管道；旁通油路管道上設(shè)置有截止閥；用熱設(shè)備包括融鹽相變儲能裝置3；沿第一循環(huán)油路管道的上游至下游方向，旁通油路管道的一端與第一循環(huán)油路管道的連接點、融鹽相變儲能裝置3、旁通油路管道的另一端與第一循環(huán)油路管道的連接點依次排布；在第一循環(huán)油路管道上，旁通油路管道的另一端與第一循環(huán)油路管道的連接點通過截止閥連接至光集熱器的介質(zhì)媒油入口。
所述帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)，還包括低位油罐8、定壓油泵9、定壓罐10；第一循環(huán)油路管道的一接入點連接定壓罐10，并通過定壓油泵9連接低位油罐8。
本實用新型還提供一種所述帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)的使用方法，包括：
將所述多個用熱設(shè)備中的部分或者全部用熱設(shè)備接入第一循環(huán)油路管道；
對所述多個用熱設(shè)備中的部分或者全部用熱設(shè)備，在接入、脫離第一循環(huán)油路管道之間進行切換。
下面結(jié)合圖1，對本實用新型進行更為詳細的描述。
本實用新型提供的帶儲能的太陽熱能梯級利用系統(tǒng)，包括：光集熱器1、電油爐2、融鹽相變儲能裝置3、熱油型溴化鋰制冷機4、ORC膨脹發(fā)電機5、采暖熱水換熱器6、熱水換熱器7及低位油罐8。整個系統(tǒng)工藝流程如下：光集熱器1包括定日跟蹤弧式玻璃的吸熱板和集熱管，吸熱板可將集熱管中的油加熱至170～200℃，170～200℃的熱油先可通過融鹽相變儲能裝置3將熱量儲存起來，中高溫熱油和低溫回油通過調(diào)節(jié)閥混合成為175℃油，此175℃油流入熱油型溴化鋰制冷機4生產(chǎn)7℃冷凍水，油溫降至155℃，再流入ORC膨脹發(fā)電機5進行發(fā)電，油溫可再降至115～125℃，經(jīng)采暖熱水換熱器6可為冬季提供60℃采暖熱水，油溫降至80～100℃，最后經(jīng)熱水換熱器7可提供日常45℃生活熱水，油溫降至50～80℃，經(jīng)循環(huán)油泵11打回光集熱器1吸熱升溫，完成一個吸熱、儲熱及放熱過程，依次不斷循環(huán)。
實施舉例1--夏季時供冷、供電及供熱水
假設(shè)圖1中的閥門及泵初始時均處于關(guān)閉狀態(tài)?，F(xiàn)打開第五截止閥21、第六截止閥22、第七截止閥23、第三電動調(diào)節(jié)閥14、第九截止閥25、定壓油泵9、循環(huán)油泵11、第一截止閥17、第五電動調(diào)節(jié)閥16，光集熱器1中的吸熱板正對太陽，太陽光反射至集熱管，集熱管內(nèi)的介質(zhì)媒油溫度升至200℃。先將融鹽相變儲能裝置3熱量儲滿，熱油再依次通過熱油型溴化鋰制冷機4、ORC膨脹發(fā)電機5、熱水換熱器7，可為用戶提供冷、電及生活用熱水。白天時，融鹽相變儲能裝置3為吸熱儲能，并起到穩(wěn)定油溫波動問題。晚上時，關(guān)閉第一截止閥17，打開第三截止閥19，融鹽相變儲能裝置3進行放熱，可維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在融鹽相變儲能裝置3儲能耗盡時，關(guān)閉第三截止閥19，打開第二截止閥18，起動電油爐2，利用谷電加熱介質(zhì)媒油，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
實施舉例2：--冬季時供電、供暖及供熱水
假設(shè)圖1中的閥門及泵在初始時均處于關(guān)閉狀態(tài)?，F(xiàn)打開第五截止閥21、第一電動調(diào)節(jié)閥12、第七截止閥23、第八截止閥24、第九截止閥25、定壓油泵9、循環(huán)油泵11、第一截止閥17、第五電動調(diào)節(jié)閥16，光集熱器1中的吸熱板正對太陽，太陽光反射至集熱管，集熱管內(nèi)的介質(zhì)媒油溫度升至200℃。先將融鹽相變儲能裝置3熱量儲滿，熱油再依次通過ORC膨脹發(fā)電機5、采暖熱水換熱器6、熱水換熱器7設(shè)備，可為用戶供電、供暖及生活用熱水。白天時，融鹽相變儲能裝置3為吸熱儲能，并起到穩(wěn)定油溫波動問題。晚上時，關(guān)閉第一截止閥17，打開第三截止閥19，融鹽相變儲能裝置3進行放熱，可維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在融鹽相變儲能裝置3儲能耗盡時，關(guān)閉第三截止閥19，打開第二截止閥18，起動電油爐2，利用谷電加熱介質(zhì)媒油，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
實施舉例3：--非冬非夏時供電及供熱水
假設(shè)圖1中的閥門及泵在初始時均處于關(guān)閉狀態(tài)?，F(xiàn)打開第五截止閥21、第一電動調(diào)節(jié)閥12、第七截止閥23、第三電動調(diào)節(jié)閥14、第九截止閥25、定壓油泵9、循環(huán)油泵11、第一截止閥17、第五電動調(diào)節(jié)閥16，光集熱器1中的吸熱板正對太陽，太陽光反射至集熱管，集熱管內(nèi)的介質(zhì)媒油溫度升至200℃。先將融鹽相變儲能裝置3熱量儲滿，熱油再依次通過ORC膨脹發(fā)電機5、熱水換熱器7設(shè)備，可為用戶供電及生活用熱水。白天時，融鹽相變儲能裝置3為吸熱儲能，并起到穩(wěn)定油溫波動問題。晚上時，關(guān)閉第一截止閥17，打開第三截止閥19，融鹽相變儲能裝置3為放熱，可維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在融鹽相變儲能裝置3儲能耗盡時，關(guān)閉第三截止閥19，打開第二截止閥18，起動電油爐2，利用谷電加熱介質(zhì)媒油，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
綜上所述，通過對各閥門的調(diào)節(jié)，本實用新型可實現(xiàn)對用戶供電、供冷、供暖及供熱水的各種需要。優(yōu)點包括：1)太陽能為可再生能源，可以永續(xù)利用，沒有匱乏之虞，同時又是清潔能源，不產(chǎn)生廢氣物，不會污染環(huán)境；2)通過系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的工藝串聯(lián)及閥門機構(gòu)的相應(yīng)控制，可實現(xiàn)為用戶供電、供冷、供暖及供熱水的需求；3)在陰天或光照較弱時，可充分利用電網(wǎng)谷電，從而起到穩(wěn)定電網(wǎng)運行的作用；4)本系統(tǒng)經(jīng)濟及社會效率顯著，以10MW光熱三聯(lián)供為例，每年可節(jié)約標煤1800噸，減少CO2排放4500噸，相當于每年種植36500棵樹木，具有較好的經(jīng)濟與社會效益。
以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。