一體化電蓄熱器及風光電蓄熱互補電站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及利用電能進行蓄熱以及蓄熱發(fā)電，特別是一體化的實現(xiàn)電的轉換與熱能的儲存，并利用太陽能光伏、風電、傳統(tǒng)波谷電的互補發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的太陽能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種，光伏發(fā)電需要硅或其他特殊材料進行發(fā)電，光熱發(fā)電有槽式、塔式和蝶式。熱電主要是大規(guī)模的發(fā)電，缺乏小規(guī)模、家庭化、低成本化的熱發(fā)電系統(tǒng)，同時現(xiàn)有的太陽能真空集熱管主要應用于太陽能熱水器，還沒有采用太陽能真空集熱管為采集能源進行熱發(fā)電的系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)有的風力發(fā)電已經(jīng)非常的成熟，以及太陽能光伏發(fā)電也是非常成熟，但是由于光伏和風力發(fā)電主要技術問題在于其發(fā)電都是波動電力，由于風力及太陽能的強度無法控制，因而其發(fā)出的電力也是無法控制，因而波動是必然的，這樣給電力傳輸帶來困難，為了防止電網(wǎng)被摧毀，因而很多的風力發(fā)出的電力以及光伏所發(fā)出的的電力被拋棄，每年中國現(xiàn)在棄電達到百億元，為了將其電力能夠使用，采用了很多的技術方案。
[0004]采用壓縮控制進行對電力進行儲存，這是現(xiàn)有的正在進行的技術，但是其效率僅僅可以到達70%，及其可以將70%的風力或光伏的電力轉換為平穩(wěn)的電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種一體化電蓄熱器，至少包含有一個容器，容器內(nèi)部設置有至少一個腔體，腔體內(nèi)設置有蓄熱材料；在蓄熱材料內(nèi)設置有將電能轉換為熱能的器件，將電能轉換為熱能，經(jīng)轉換的熱能儲存在蓄熱材料內(nèi)；然后利用流體換熱實現(xiàn)熱能的利用。本發(fā)明將電熱轉換與蓄熱和利用通過一個容器實現(xiàn)結合和利用，特別是可以實現(xiàn)不同溫度以及高溫的使用，采用固體粒塊、混凝土蓄熱可以實現(xiàn)1500度以內(nèi)的蓄熱和換熱，從而使的電能被高效的利用和轉換。
[0006]本發(fā)明的另外一個目的是提供一種一體化電蓄熱器風光電蓄熱互補電站，通過將風光電產(chǎn)生的電能轉換為熱能，然后再將其利用一體化電蓄熱器進行儲存后發(fā)電。
[0007]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
一體化電蓄熱器，包括發(fā)電系統(tǒng)、電熱轉換器、固體粒塊，殼體，保溫材料等，其特征是:
至少包含有一個容器，容器內(nèi)部設置有至少一個腔體，腔體內(nèi)設置有蓄熱材料；在蓄熱材料內(nèi)設置有將電能轉換為熱能的器件，將電能轉換為熱能，經(jīng)轉換的熱能儲存在蓄熱材料內(nèi)；
容器上設置有流體進口以及出口，并設置有連接進口與出口的管道，管道設置在容器的蓄熱材料內(nèi)，并與蓄熱材料進行緊密連接，流體從進口進入到容器內(nèi)部，并與蓄熱材料進行換熱，后實現(xiàn)熱能的儲存和利用。
[0008]所述的將電能轉換為熱能的器件選擇自下列一種或多種: A、電阻絲，利用金屬的電阻產(chǎn)生熱能的器件；
B、電熱陶瓷；
C、電感加熱器，電磁感應產(chǎn)生熱能的器件；
D、微波電熱轉換器，設置有微波發(fā)生器，可以將電能轉換為熱能。
[0009]將電能轉換為熱能的器件加熱熱管的蒸發(fā)端，將熱管冷凝端設置在蓄熱材料內(nèi)，利用熱管的冷凝端與蓄熱材料換熱實現(xiàn)熱能的交換。
[0010]所述的蓄熱材料選擇自下列一種或多種:
A、固體粒塊蓄熱材料；
B、流體蓄熱材料；包括液體、氣體、等離子體或其混合物；
C、液態(tài)金屬蓄熱材料；
D、混凝土蓄熱材料；
E、熔融鹽蓄熱材料。
[0011]所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在額度沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則現(xiàn)狀；在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置。
[0012]所述的電能包括至少寫列一種發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能:
A、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)；
B、風電發(fā)電系統(tǒng)；
C、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風電發(fā)電系統(tǒng)；
D、傳統(tǒng)煤、油、氣發(fā)電方式所發(fā)電系統(tǒng)；
E、生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]所述的流體選擇自至少下列一種:
A、氣體；
B、液體，包括導熱油；
C、熔融鹽；
D、液態(tài)金屬，包括溫度500度以下為液態(tài)的金屬；
E、等離子體；
F、超臨界體。
[0014]一種風光電制蓄熱互補電站，其特征是:包括上述的一體化蓄熱器，以及至少包含有一組第一發(fā)電系統(tǒng)，選擇自下列一種:
A、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)；
B、風電發(fā)電系統(tǒng)，
C、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風電發(fā)電系統(tǒng)；
D、傳統(tǒng)發(fā)電方式所發(fā)出的波谷電；
以及至少一個將電能轉換為熱能的設備，將第一發(fā)電系統(tǒng)的電能轉換為熱能通過上述的一體化蓄熱器進行儲存；
以及至少包含第二發(fā)電系統(tǒng)，將儲存的熱能轉換為電能。
[0015]設置有多個發(fā)電機組，多個發(fā)電機組與多個蓄熱器進行連接，多臺蓄熱器可以并行共同發(fā)電；高溫采用背壓發(fā)電機組，背壓發(fā)電機組與低溫發(fā)電機組進行連接，將背壓發(fā)電機組的余熱進行利用。
[0016]從多個不同的區(qū)域，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風電發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風電發(fā)電系統(tǒng)、傳統(tǒng)發(fā)電方式所發(fā)出的波谷電的電力輸送到一個中央轉換站中，利用中央轉換站的設備，實現(xiàn)將電能轉換為熱能，將多個不同的能源形式轉換的熱能集中成為大型蓄熱器，大型蓄熱器直接轉換為電能，實現(xiàn)分布式采集集中發(fā)電。
[0017]從多個不同的區(qū)域，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風電發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風電發(fā)電系統(tǒng)、傳統(tǒng)發(fā)電方式所發(fā)出的波谷電力，再去發(fā)電區(qū)域內(nèi)設置電熱轉換裝置，將電能轉換熱能后以熱能形式進行儲存，將儲存在不同的區(qū)域的蓄熱器的集中到一個中央蓄熱器中，將多個蓄熱器的熱能集中到一個中央蓄熱器中，再將中央蓄熱器的熱能轉換為電倉泛。
[0018]采用本發(fā)明的技術方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明采用一體化蓄熱技術，實現(xiàn)了電能的轉換、儲存與利用的高效結合，可以達到1500度的進行高溫蓄熱和轉換，這樣可以實現(xiàn)高效的電能的儲存和轉換。
[0019]2、本發(fā)明高溫蓄熱轉換技術，可以將多種形式的電能進行轉換，并進行高效的結合儲存后利用，實現(xiàn)了風光電有效的互補發(fā)電。
[0020]本發(fā)明可以高效的利用垃圾電力后儲存利用，解決了將垃圾電力轉換為優(yōu)質(zhì)電力的問題。
【附圖說明】
[0021 ] 圖1是一體化電蓄熱器示意圖。
[0022]圖2是風光電互補電站示意圖。
[0023]圖中標號含義:
1:容器，2:進口，3:出口，4:蓄熱材料，5:蓄熱材料內(nèi)部管道，6:電阻絲，7:微波器件，8:電磁感應器件，9:熱管，10:聯(lián)通管道，11:擋板，12:控制器件，13:煤發(fā)電，14:太陽能光伏發(fā)電，15:風力發(fā)電，16:沼氣發(fā)電，17:背壓機組,18:螺桿機組。
【具體實施方式】
[0024]實施例1、一體化電蓄熱器
圖1是容器1，容器上設置有流體進口 2以及出口 3，容器內(nèi)部設置有至少一個腔體，腔體內(nèi)設置有蓄熱材料4;在蓄熱材料內(nèi)設置有將電能轉換為熱能的器件，將電能轉換為熱能，經(jīng)轉換的熱能儲存在蓄熱材料內(nèi)；電熱轉換器件為電阻絲6，微波器件7以及電磁感應器件，在最右側為熱管加熱，電熱首先加熱熱管的蒸發(fā)端，然后通過設置在蓄熱材料內(nèi)部的冷凝端進行換熱，實現(xiàn)對蓄熱材料的加熱。
[0025]容器上設置有流體進口 2以及出口 3，并設置有連接進口與出口的管道5，管道設置在容器的蓄熱材料內(nèi)，并與蓄熱材料進行緊密連接，流體從進口進入到容器內(nèi)部，并與蓄熱材料進行換熱，后實現(xiàn)熱能的儲存和利用。