[发明专利]大型风力发电机储热储能方法及专用设备

说明书

技术领域

本发明属于风电技术领域，具体为大型风力发电机储热储能方法及专用设备。

背景技术

目前国内风电装机仅是电力总装机的2%，据不完全统计，2010年全国弃风（由于电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等原因不能让风电上网，只能将风机停止发电）发电量超过60亿千瓦时，很多地区风电面临并网和消纳难题，风电不得不大量的浪费。

现在的大型风力发电机组毫无例外的都是采用“大规模直接并网”方式，据报道，我国最大型的风电场装机总容量（总功率）已经大到“陆上三峡”的发电量规模，达到千万千瓦级了，并且如此规模的风电已经规划了7个风电场，如此大的电力能量忽大忽小、时有时无，又以“不稳定、不可调整”的状态并入电网，这是任何电网都不能够承受和消纳的。

在“大型风力发电机非并网”方面，已经有人提出“风电制氢”，即利用大量的风电电力将水分解为氢气和氧气，然后进行储存和利用，然而氢气的极易爆炸性（空气中只要含有5-75%的氢气就是爆炸性气体，况且氢气的爆炸速度极快、极易由微小的火花引爆），其安全问题一直无法彻底解决，从而影响了氢能源的推广使用。

还有将大量的风力电力进行海水淡化或者是利用其进行炼铝等金属冶炼，也有很大的局限性，都不能够进行风电电能的充分利用，更是难以随时处理数量巨大的风电电力，其成本、设备、投入都很高，一些特定的场合，如新疆、甘肃、内蒙等地的风电场，难以获得大量的用来制氢或者是淡化的水源，也不具备冶炼的条件，种种原因制约了这方面的发展。

另外，如抽水储能，拿黄河刘家峡水电站举例来说，首先需要有大量的水源，刘家峡就是利用整条黄河水源，需要有很高的地形落差（落差147米），刘家峡水电站的装机容量仅130万千瓦，如果要将“千万千瓦容量的风电进行抽水储能，那么就需要建造约10个刘家峡水电站规模的抽水储能水库，难以实施。

压缩空气储能有一个最实际的问题，就是空气压缩时要放出大量的热能，在利用压缩在高压状态的空气推动任何机械运转时需要吸收大量的热能，压缩空气储能的“热能散发问题和热能吸收问题”无法解决。

蓄电池储能：“铅酸电池、锂电池、钒电池、钠硫电池”等，此种方式的储能价格高， 1千瓦容量（12伏特电压100安时蓄电池）的一个铅酸电池需要500元，寿命3年，1000千瓦的风力发电机组需要配1000个，需要50万元，还只能使用3年就要更换，在使用中还要技术工人进行经常管理养护，铅酸电池还是最便宜的蓄电池，其它的各种新型蓄电池价格是铅酸电池的5-8倍，还有大量的铅、锂、钒、钠、硫等都是重金属，在制造和使用中对环境伤害极大，所以实际上在风电储能方面无法使用。

如何将现有的已经安装好的风力发电机组所发电力进行充分高效的利用，应该提出更好的解决方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种大型风力发电机储热储能方法及专用设备的技术方案，将大量不稳定的风电转化为大量温度很高的热能储存在储热体中进行合理利用，使用安全可靠、环保无害、无污染，是典型的绿色能源。

所述的大型风力发电机储热储能方法，其特征在于：利用大量不稳定的风电对储热体内设置的储热材料进行间断和变功率加热，将其电能转化为温度在40- 1200℃的热能储存在储热体内，利用保温技术将储热体内进行几十至一百小时内的保温，在保温期间将储存在储热体内中的热能进行稳定、可控的输出利用，所述的储热材料为重量百分含量以下物质组成的共晶盐储热体：0.5-95%氯化钠、0.5-58%氯化镁、0.5-48%氯化钾。

所述的大型风力发电机储热储能方法，其特征在于所述的氯化钠含量为10-90%，优选30-80%，更优选40-75%；氯化镁的含量为5-50%，优选10-40%，更优选20-30%；氯化钾的含量为5-40%，优选10-35%，更优选20-30%。

所述的大型风力发电机储热储能方法，其特征在于所述的储热材料还含有鹅卵石，鹅卵石占总体积的60-80%，优选65-75%，更优选70-72%。

所述的大型风力发电机储热储能方法，其特征在于所述的鹅卵石为人工制造的鹅卵石，由重量百分含量的以下物质组成：铝酸盐水泥60-80%、石膏粉14-35%、石墨粉4-16%。

所述的大型风力发电机储热储能方法，其特征在于所述的鹅卵石的直径为3-38厘米，优选,14-16厘米。

所述的大型风力发电机储热储能方法，其特征在于所述铝酸盐水泥的含量为65-75%，优选为68-70%；石膏粉的含量为18-30%，优选为20-25%；石墨粉的含量为5-15%，优选10-12%。