技术领域
[0001] 本发明涉及光伏发电调节领域,尤其涉及一种可移动光伏发电调节系统及光伏发电调节方法。
相关背景技术
[0002] 太阳能作为一种绿色、低碳能源,得到了广泛的应用,太阳能光伏发电持续快速发展。然而,太阳光辐射强度会因为降雨及云量等气象因素的变化而变化,会导致太阳能光伏发电板输出的电功率产生较大的波动。为了平抑这种波动,一般是通过电化学储能的方式,将光伏发电系统产生的电能进行存储。然而,电化学储能存在成本高、时效短以及安全隐患等问题,这些缺点都限制了电化学储能应用的推广。
[0003] 热能存储的储能密度与电化学储能相当时,价格却仅为电化学储能的1/10,而且,根据国际能源署的统计结果显示,全球超过50%以上的能源都是以热能形式被消费利用。一边是花巨大代价储存电能,另一边能源以热能的形式被消费利用,如果能够直接将能源以热能形式存储,将进一步拓宽光伏发电电能消纳路径,提升能源利用率,减少弃光现象的发生。
[0004] 但是在太阳能光伏发电场景中,一般太阳能富集地基本不具有热能消耗潜力,过剩的电能如果以热能形式就地存储,无法消纳存储的热能。因此,需要一种热能异地消纳的系统,实现上述技术思路。
具体实施方式
[0021] 为了更好的了解本发明的目的、结构以及功能,下面结合附图,对本发明的一种可移动光伏发电调节系统及光伏发电调节方法做进一步详细的描述。
[0022] 图1 图3所示为本发明的可移动光伏发电调节系统,包括蓄热模块、转运模块。蓄~热模块用于将光伏发电系统产生的电能以热能的形式存储,并在需要时集中释放;蓄热模块包括充热单元、蓄热单元、放热单元,充热单元用于将电能转化成热能为蓄热单元充热,蓄热单元用于将充热单元产生的热能储存起来,放热单元用于将储存在蓄热单元中的热量以一定温度品位进行释放。
[0023] 转运模块用于整个可移动光伏发电调节系统的移动、转运,将可移动光伏发电调节系统再热能需求量低的光伏发电场与热能需求量高的热力用户之间转运,实现电能的消纳和热能的供应。
[0024] 优选的,转运模块为燃油拖车或新能源拖车。
[0025] 进一步,蓄热模块的充热单元为直流电加热装置,充热单元的电能输入端连接有直流输变装置,直流输变装置用于将光伏发电系统中,光伏发电板产生的直流电转变成满足充热单元直流电加热装置工作条件的电压,保证直流电加热装置能够正常工作,消纳电能产生热量。
[0026] 优选的,直流电加热装置的加热功率可变化,能够应对光伏发电系统产生的电能波动。
[0027] 光伏发电系统中逆变器的前端预留有消纳输出端口,光伏发电系统中的光伏发电板产生的直流电能不经过逆变器的转化,直接以直流电能的形式通过消纳输出端输送给蓄热模块的直流输变装置,完成过剩电能的消纳。
[0028] 优选的,蓄热模块中的蓄热材料为固体蓄热材料,固体蓄热材料利用自身的显热储存热量。
[0029] 优选的,蓄热模块中的蓄热材料为相变蓄热材料,相变蓄热材料利用自身的显热以及相变潜热储存热量。
[0030] 本发明可移动光伏发电调节系统的工作过程为:光伏发电系统通过光伏发电板10将太阳能转化为电能,当光伏发电系统中有过剩的电力需要消纳时,可以是电网的消纳能力有限时,或者是光伏发电系统发电量超过光伏发电系统逆变器20的工作容量时,通过光伏发电系统中逆变器20的前端预留的消纳输出端口50连接可移动光伏发电调节系统直流输变装置614,将过剩的电能经过直流输变装置614的转换,使其满足可移动光伏发电调节系统中的直流电加热元件的工作电压,直流电加热元件将过剩电能转化成热能存储在蓄热单元612中,蓄热单元612充满热能后,断开直流输变装置614与消纳输出端口50的连接,更换另一可移动光伏发电调节系统继续进行消纳作业,直至消纳作业完成。
[0031] 充满热量后的可移动光伏发电调节系统,经转运模块62拖曳转运至热能需求用户40,进行供热作业。供热作业通过布设在蓄热模块中的放热单元613完成。放热单元613通过一定的换热介质进行放热作业,换热介质经放热单元上的换热介质流入口615流入,吸收热量后,经换热介质流出口616流出供应给用热设备。如以水/水蒸气或者空气作为换热介质,水经过换热介质流入口流入放热单元,吸收热量温度升高或者汽化后,经换热介质流出口流出,换热介质流出口连接在用户的热能管路上,直接向用户供应热水/蒸汽或者热空气。
[0032] 完成放热作业后,将可移动光伏发电调节系统经转运模块拖曳至光伏发电场准备用于后续电能消纳作业,实现循环。
[0033] 对本发明还提供一种光伏发电调节方法,包括以下步骤:步骤1:在光伏发电系统的光伏发电板与逆变器之间设置消纳输出端口;
步骤2:光伏系统正常运作时,消纳输出端口关闭,光伏系统正常供给电能;
步骤3:当电网的消纳能力有限时,或者光伏发电系统发电量超过光伏发电系统逆变器的工作容量时,此时光伏发电系统产生过剩电力,在消纳输出端口上连接直流输变装置,将过剩电力通过直流输变装置、直流加热元件转换成热能,储存在可移动光伏发电调节系统的蓄热模块中;
步骤4:将充满热的可移动光伏发电调节系统转运至热力需求用户进行热能释放;
步骤5:将完成热能释放的可移动光伏发电调节系统转运回光伏发电场,等待后续电能消纳作业。
[0034] 可以理解,本发明是通过一些实施方式进行描述的,本领域技术人员知晓的,在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可以对这些特征和实施方式进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施方式进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处公开的具体实施方式的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施方式都属于本发明所保护的范围。