本技术涉及新能源弃电综合利用领域，，具体而言，尤其涉及将新能源弃电转化为碳基材料加工能源，达到弃电有效利用的系统，包括发电单元，碳基材料加工单元，能量存储单元、热电转换单元和控制单元，该系统能够有效利用弃电并将余能充分回收利用。
背景技术：
1、随着减排目标的提出，新能源发电越来越受到重视，更多的新能源发电系统投入运行，并向电网输送电。新能源发电中主力是风电，光伏等，其装机容量逐年增加。但新能源中风/光都是非连续性资源，发电受天气条件的影响，具有一定周期性特征，波动性也较大。另一方面用电规律也存在一定周期性和波动性特征。两个波动不匹配的时候会出现多余电量无法消纳的问题。此外在空间上发电区域和用电区域距离远，输电不方便时也会出现大量弃电现象。例如，我国中西部地区发电能力往往大于用电消耗，存在严重弃风限电的问题。目前，针对新能源发电行业中弃电限电的问题，主要有两种方式吸纳，其一是优化用电上网和负荷调节流程；另一方面是结合储能技术来吸纳更多电能，调节发电和用电矛盾，例如将多余电能储存在电池中，或用于电解水制氢气。但储存在电池储能需要储备大量储能电池，同时电池的转换也会损失相当多的电能，而电解水制氢气中，虽然弃电得到利用，但由于氢气本身价值较低，经济效益并不理想。
2、随着我国经济和技术的发展，例如人造石墨或碳化硅等的新型碳材料的需求快速增加。目前新型碳材料的制作设备例如石墨化炉往往需要耗费大量电力，将新能源发电过程的弃电就地有效用于新型碳基材料加工可以有效利用弃电的同时制造更具有高价值的化学品。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题情况，本实用新型实施例的目的在于提供利用新能源发电过程的弃电生产碳基材料的系统，该系统能够合理有效的利用碎片化，波动大的新能源弃电，制造更高价值的化学品材料。该系统包括发电单元，碳基材料加工单元，能量存储单元、热电转换单元和控制单元。解决了新能源弃电由于碎片化，能量波动大，不好利用等难点。
2、本实用新型的技术方案如下：
3、一种利用新能源弃电加工碳基材料的系统，包括发电单元，碳基材料加工单元，能量存储单元、热电转换单元和控制单元；
4、其中，所述发电单元为新能源发电装置，优选可以为光伏发电装置或风能发电装置；
5、所述碳基材料加工单元主要包括：石墨化炉装置和尾气净化装置，其中所述石墨化炉装置通过电缆接收发电单元的电力，通过电能转换为热能使碳基材料升温，在一定的反应条件下完成石墨化，渗碳或渗硅的加工过程，得到碳基材料，所述尾气净化装置连接所述石墨化炉装置，用于净化材料升温加工过程中使用的惰性保护气体，同时处理净化材料加工过程中产生烃类挥发性气体，经过净化后可除去有害组份，同时惰性保护气体循环利用；
6、所述能量存储单元为储能电池或熔盐罐，与所述碳基材料加工单元和所述发电单元连接，用于将所述发电单元的弃电直接作为电能或热能进行存储，或者将所述碳基材料加工单元回收的低品位余热转化为电能，然后将电能再转化为高品位热能进行存储；
7、所述控制单元与所述碳基材料加工单元、所述发电单元和所述能量存储单元连接，所述控制单元根据外部电网负荷、用电情况信息选择将所述发电单元产生的电能输送至外部电网或输送至所述碳基材料加工单元、或所述能量存储单元。
8、优选地，当所述能量存储单元为熔盐罐时，根据本实用新型的所述系统还包括热电转换单元，其与所述控制单元和所述碳基材料加工单元连接，所述热电转换单元能够实现热能和电能的相互转化，在所述碳基材料加工单元工作时，将所述熔盐罐所储存的热能转化为电能，供所述碳基材料加工单元使用；在所述碳基材料加工单元停止工作后，又可以将所述碳基材料加工单元降温的余热进行发电，然后再用所述热电转换单元完成能量回收和存储。
9、优选地，所述热电转换单元为朗肯循环系统，能有效地将200℃以下的低温热能进行回收利用。
10、优选地，所述碳基材料为人造石墨，碳化硅或碳陶材料。
11、有益效果
12、本实用新型的系统针对新能源发电中的弃电在碳基材料加工方面的应用。现有的情况是新能源发电体系存在数量可观的弃电，而石墨化新材料的加工过程需要电能较大。另一方面碳基材料用电加工过程为批次型，与碎片化周期化的弃电形式有较高的匹配度。根据实用新型的系统在具体措施方面有效的弥合了新能源电力的不稳定性和碎片化特性，使能源得以有效利用，同时为高耗能碳基材料的加工渠道开辟了新的路径。
1.一种利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，所述系统包括发电单元，碳基材料加工单元，能量存储单元、热电转换单元和控制单元；
2.根据权利要求1所述的利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，所述发电单元为新能源发电装置。
3.根据权利要求2所述的利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，所述发电单元为光伏发电装置或风能发电装置。
4.根据权利要求1所述的利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，所述碳基材料加工单元主要包括：石墨化炉装置和尾气净化装置，其中所述石墨化炉装置通过电缆接收发电单元的电力，通过电能转换为热能使碳基材料升温，在一定的反应条件下完成石墨化，渗碳或渗硅的加工过程，得到碳基材料，所述尾气净化装置连接所述石墨化炉装置，用于净化材料升温加工过程中使用的惰性保护气体。
5.根据权利要求1所述的利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，当所述能量存储单元为熔盐罐时，所述系统还包括热电转换单元，其与所述控制单元和所述碳基材料加工单元连接，所述热电转换单元能够实现热能和电能的相互转化，在所述碳基材料加工单元工作时，将所述熔盐罐所储存的热能转化为电能，供所述碳基材料加工单元使用。
6.根据权利要求1所述的利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，所述热电转换单元为朗肯循环系统。
7.根据权利要求1所述的利用新能源弃电加工碳基材料的系统，其特征在于，所述碳基材料为人造石墨，碳化硅或碳陶材料。
