[实用新型]利用太阳能集热和弃风弃光电能捕集燃煤电厂CO2

说明书

本实用新型提供了一种利用太阳能集热和弃风弃光电能捕集燃煤电厂CO₂的系统，其中，所述系统包括燃煤电厂、碳捕集系统、太阳能集热系统、风电厂和/或光电厂及CO₂利用或封存系统，所述燃煤电厂的烟气排放管道与碳捕集系统连通，用以为碳捕集系统提供烟气，所述碳捕集系统还与所述CO₂利用或封存系统连通，用以将捕集到的CO₂进行利用或封存；所述风电厂和/或光电厂用于为所述碳捕集系统中的耗电设备提供电能，太阳能集热系统用于为所述碳捕集系统中的耗热设备提供热能。本实用新型合理使用太阳能集热以及弃风弃光的能源进行碳捕集，在低碳捕集CO₂的同时，可显著降低弃风弃光率以及避免燃煤电厂因频繁深度调峰带来的系列问题。

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能集热和弃风弃光电能捕集燃煤电厂CO₂的系统，属于低碳能源技术领域。

背景技术

目前，现有的“双碳”目标使碳排放中占比最大的火力发电备受关注。对燃煤电厂进行碳捕集改造已经刻不容缓。

发展低碳能源是减少碳排放的主要方式之一。近年来我国积极进行风电、光伏发电等新能源产业的建设，但因为其消纳困难，导致弃风弃光率高。如果降低弃风弃光率，又会导致火力发电厂频繁深度调峰，降低了火力发电的经济性，也容易引发锅炉受热面热疲劳失效等问题。如何在减少弃风弃光率的同时，避免火电厂频繁深度调峰，是电力相关领域的研究热点之一。随着我国“双碳”目标的提出，碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术在我国2060年前实现“碳中和”目标中将起到不可替代的作用。该技术在国际上被广泛认为是人类有效应对气候变化问题的主要技术手段之一。根据IPCC评估报告，CCUS是现阶段实现化石能源利用系统碳减排不可或缺的技术手段。

当前，燃煤电厂所用的碳捕集系统包括太阳能升温型吸收式热泵驱动的燃煤电厂碳捕集系统及太阳能有机朗肯循环辅助的真空变压变温耦合吸附碳捕集系统，其中，前者主要包括二氧化碳捕集单元、低温太阳能集热单元、吸收式热泵单元以及电厂发电系统中的汽轮机和低压给水加热器等，后者主要是由太阳能有机朗肯循环为真空变压变温耦合吸附碳捕集提供所需要的电力和热量，同时确保二氧化碳产品气的纯度、回收率和产量。虽然，这两项技术均能在一定程度上实现燃煤电厂碳捕集，但是其也均存在着一定的弊端，如太阳能升温型吸收式热泵驱动的燃煤电厂碳捕集系统本身会产生碳排放，无法从根本上解决碳排放问题，太阳能有机朗肯循环辅助的真空变压变温耦合吸附碳捕集系统是应用传统汽轮机抽蒸汽功能的碳捕集方式，有机胺碳捕集系统再生塔需要的热量会在碳捕集中造成一定程度碳排放，且其能量来源单一，无法保证在出现突发情况时系统可以正常运转。

此外，中国的火电仍然是主要的发电方式，装机容量仍然占据着较大的比重，为实现双碳目标，必须合理解决我国火力发电厂的碳排放问题。

因此，提供一种新型的利用太阳能集热和弃风弃光电能捕集燃煤电厂CO₂的系统已经成为本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决上述的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能集热和弃风弃光电能捕集燃煤电厂CO₂的系统。本实用新型合理使用太阳能集热以及弃风弃光的能源进行碳捕集，在低碳捕集CO₂的同时，可显著降低弃风弃光率以及避免燃煤电厂因频繁深度调峰带来的系列问题。

为达上述目的，本实用新型提供了一种利用太阳能集热和弃风弃光电能捕集燃煤电厂CO₂的系统，其中，所述系统包括：燃煤电厂、碳捕集系统、太阳能集热系统、风电厂和/或光电厂及CO₂利用或封存系统，所述燃煤电厂的烟气排放管道与所述碳捕集系统连通，用以为所述碳捕集系统提供烟气，所述碳捕集系统还与所述CO₂利用或封存系统连通，用以将捕集到的CO₂进行利用或封存；