最新發(fā)明技術“巨能風力熱泵與熱電廠聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”是基于兩者聯(lián)產(chǎn)過程可形成的獨特優(yōu)勢效益依存關系的科學發(fā)現(xiàn)而提出，其實現(xiàn)了由“電網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)”到“電廠聯(lián)產(chǎn)”的根本性轉變，形成了風電的全新、廣泛、巨大、便捷、廉價的發(fā)展途徑。 　　背景技術集合介紹 　　㈠巨能風力發(fā)電機組介紹：多形態(tài)巨能風力發(fā)電機組最新技術發(fā)明的介紹文章與圖示已在2008.7.14.《科學時報》〈新能源周刊〉刊登?！径嘈螒B(tài)巨能風力發(fā)電機組】和其采用的【多形態(tài)巨能風力機】所擁有的全面優(yōu)勢性能還可用于“風力熱泵”的應用方式上，從而形成【多形態(tài)巨能風力熱泵機組】發(fā)明技術。 　?、鏌犭姀S的供熱-冷卻需求及其余熱情況介紹：火電（包括：燃煤發(fā)電、燃氣發(fā)電、燃油發(fā)電、生物質發(fā)電、垃圾發(fā)電、沼氣發(fā)電等）、地熱發(fā)電與核能發(fā)電均屬熱力發(fā)電，其是通過直接燃燒燃料或核裂變等方式形成巨大熱量，通過蒸汽發(fā)生器形成高壓水蒸汽氣流推動汽輪機轉動發(fā)電，因此該過程完成之后將產(chǎn)生長期穩(wěn)定與十分巨大的剩余熱量的排放，其一般通過冷卻水攜帶輸出，因此，在火力熱電廠熱能與電能的產(chǎn)生過程中，水起著極大的作用且需求量很大，如：一臺12MW的機組在夏季每小時需消耗冷卻水2350t—3850t，一臺100MW的機組每小時耗水量大約在20000t。目前冷卻水攜帶出的熱量通常采用直接排放的處理方式，回收利用率很低。全球范圍的熱力發(fā)電量占有比例在90%以上，因此造成巨大的熱力能量排放與地球溫室效應的形成。 　　㈢熱泵技術性能介紹：與水泵提水一樣，熱泵的工作效應就是由低到高提升溫度，其通過少量的熱泵系統(tǒng)驅動能量的參與實現(xiàn)大量吸收外界“低溫熱源”中的熱量，并且使之轉換成為熱泵系統(tǒng)的高溫熱量或熱力共同輸出，同時使被吸收的“低溫熱源”介質溫度大幅度降低，因此熱泵機組的配合參與恰可同時滿足熱電廠所需的低溫冷卻水和發(fā)電過程所需的高溫加熱熱量，這為其參與熱電廠的工藝流程可發(fā)揮雙向需求與推動動力。熱泵機組通常所需的驅動熱量或能量與可從外界“低溫熱源”中吸取的熱量的比例大致為2：8或3：7左右，隨著技術進步與更加優(yōu)質的熱泵工質的發(fā)現(xiàn)，其單級熱泵形成的溫度提升差距還可繼續(xù)增加。而且外界的低溫熱源可提供的熱量溫度越高、熱泵系統(tǒng)工質吸收利用過程所需要的熱泵驅動能量的需求量也就越低，吸收轉換輸出的溫度也就越高，因此與利用自然界低溫熱源（如：吸取海水、河水中熱量的“水源熱泵”，吸取土壤中熱量的“地源熱泵”、吸取空氣中熱量的“氣源熱泵”）比較，將熱電廠高溫冷卻水作為“低溫熱源”可提供巨大穩(wěn)定的中高溫度的熱量吸取來源，并且可通過多級熱泵系統(tǒng)的串聯(lián)實現(xiàn)“熱泵工質”吸收溫度與輸出溫度之間的巨大幅度提升，現(xiàn)在多級熱泵輸出溫度可達到120-140攝氏度，因此熱泵系統(tǒng)可在熱電廠內(nèi)就地吸收廢棄熱量與就地轉換輸出發(fā)電熱力反復應用，這對于熱泵系統(tǒng)的規(guī)模化高效運行將發(fā)揮十分巨大的、效益獨特的作用。 　　熱泵機組的運行驅動方式按工作原理分類主要有：壓縮式熱泵和吸收式熱泵：前者目前是用電動機、內(nèi)燃機等形成動力驅動熱泵壓縮機，使熱泵工質在系統(tǒng)中循環(huán)流動;后者目前是用蒸汽、熱水、燃燒等熱量作為驅動力量，使發(fā)生器中的工質對（工質+吸收劑）溶液沸騰，在熱泵中循環(huán)流動實現(xiàn)制熱功能。 　　而通過巨能風力機組的形成動力也可實現(xiàn)對“壓縮式熱泵機組”的驅動;或通過巨能風電機組的形成電力能量的電熱轉換實現(xiàn)對“吸收式熱泵機組”的驅動。 　　㈣風力熱泵與熱電廠聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢：其實，任何并網(wǎng)傳輸?shù)娘L電電能均沒有純粹單獨的利用方式，其通常需要與火電或水電等其它電能形成方式在大電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)聯(lián)動，以實現(xiàn)多方面的互補調控與調配。 　　目前的風力發(fā)電方式均采用直接利用風電機組的風輪出力形成電流并同時完成電力輸送，但是該過程需要實現(xiàn)對其風輪出力、轉速的調控與對輸出電力的調頻、輸送、調配、并網(wǎng)、離網(wǎng)、計量、定價等一系列的復雜工作與多方面的經(jīng)常性協(xié)調與設備設施的建設、安裝與維護，其成本費用占用相當比例的投資額度與日常運行支出，有些電網(wǎng)部門甚至還將單獨上網(wǎng)風電看做“麻煩制造者”;而在任何熱電廠中均擁有高效發(fā)電設備、電力輸配送線路與運行調控能力，因此風電與熱電的聯(lián)產(chǎn)方式與其實現(xiàn)“電網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)”，不如實現(xiàn)“電廠聯(lián)產(chǎn)”來的容易、來的經(jīng)濟。 　　對于中國而言，絕大多數(shù)熱電廠均建設在風力強盛的地區(qū)或是距離不是很遠的區(qū)域，因此用巨能風力熱泵機組的形成動力與能量直接參與到熱電廠的產(chǎn)生工藝流程過程中，并使之成為一體化配合聯(lián)產(chǎn)的設備系統(tǒng)將達到意想不到的、成效獨特的、優(yōu)勢顯著的、效益巨大的、容易實現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)形成效益與環(huán)境友好效益。 　　巨能風力熱泵與熱電廠聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 　　1.形成方式：其巨能風力熱泵有三種主要形成方式或布局形態(tài)：㈠由多形態(tài)巨能風力機提供動力直接驅動熱泵系統(tǒng)壓縮機形成壓縮式巨能風力熱泵機組。㈡由巨能風力發(fā)電機組發(fā)電與熱泵系統(tǒng)電熱裝置配合形成吸收式巨能風力熱泵機組。㈢由巨能風力發(fā)電機組發(fā)電與電動機連接轉換，再由電動機與熱泵系統(tǒng)壓縮機配合形成轉換壓縮式巨能風力熱泵機組。 　　壓縮式巨能風力熱泵機組由于只能通過熱泵工質在系統(tǒng)中循環(huán)流動進行能量的傳輸或是通過熱力管路進行熱力的傳輸，因此其一般用于風機與熱電廠距離較近的配合安裝選擇。而吸收式和轉換壓縮式巨能風力熱泵機組可方便通過單設的輸電線路進行長距離連接傳輸，因此其風力機與熱電廠之間的距離可較遠，這可方便實現(xiàn)對風機安裝地點的廣泛優(yōu)質選擇，因此會更多采用。 　　2.應用方式：其將風力熱泵系統(tǒng)裝置的熱量吸取與熱力輸出結構，與熱電廠發(fā)電設備流程中的散熱裝置與供熱系統(tǒng)設備（散熱與冷卻裝置主要包括：冷凝器、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、鍋爐煙氣冷卻與其凈化等裝置;供熱裝置主要包括：熱電廠系統(tǒng)加熱器、預熱器、蒸發(fā)器等裝置）分布配合安裝，或在熱電廠建設初始即實現(xiàn)一體化共同設計，其可使熱電廠總體輸出功率能量=原有數(shù)量燃料輸出的能量+風電機組的能量+熱泵吸收廢棄余熱的能量（見示意圖）。 　　3.儲能方式：在所述的聯(lián)產(chǎn)熱電廠內(nèi)，還可采用分別單獨設置熱電廠高、低溫度冷卻水儲水設施的方式，方便低價地實現(xiàn)風能與熱能的儲能、蓄能、調控的目的，即：當風力減小或消除的時刻與時間階段，可通過封閉保存若干個高溫冷卻水、開放預備的低溫冷卻水儲備池的方式運行，等待風力強大時刻再開啟高溫冷卻水用于提供風力熱泵的吸取供熱之用，這可以最低廉的另類相反的形式實現(xiàn)當前最難解決的風能儲備與豐富時刻實現(xiàn)高效利用的問題，從此熱電廠的廢棄熱量將成為其寶貴的資源。 　　聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)形成優(yōu)勢 　　1.節(jié)省投資：由巨能風力（發(fā)電）機組輸入熱泵的能量可通過熱泵機組對熱電廠加熱器、蒸發(fā)器的加熱過程直接轉換成為熱電廠的輸出能量，因此可使風力發(fā)電的形成能量直接轉換成為熱電廠的發(fā)電能量并共同輸出，可使風能直接利用熱電廠的輸配電線路輸送，這與風力發(fā)電電力直接入網(wǎng)傳輸方式比較，可使投資、建設、管理、應用方式極大程度的節(jié)省與減輕。 　　2.簡單操作：其與直接并網(wǎng)傳輸?shù)娘L力發(fā)電形式比較，熱泵系統(tǒng)中的巨能風電機組因為只是提供加熱所需的加熱電流或實現(xiàn)直流或交流電動機的基本運行，因此無需對輸出電力進行頻率、強度、穩(wěn)定的嚴格要求與相關設備投入，因此可使風力利用方式與應用成本大幅度降低，從而開拓了風能利用的全新形式與比較效益形成。 　　3.效益巨大：廣泛高大分布建設的超級龐大多形態(tài)風力機組的風力熱泵形成能量，完全可滿足各種熱電廠形成功率的調控配合需求，其系統(tǒng)循環(huán)往復運行可大幅度節(jié)省熱力發(fā)電過程中的煤炭與其它燃料的消耗量及其造成的地球溫室熱量的排放程度，可快速大幅度提高風力能源的利用水平和其發(fā)電總量的占有比例。