一种利用低温冷能存储电能的系统及其运行方法

摘要

本发明公开了一种利用低温冷能存储电能的新型储能系统及其运行方法，涉及能量储存技术。储能时，它通过消耗电能驱动带级间冷却的压缩机组Ⅰ和膨胀机组Ⅰ，产生低温冷能并存储在冷能存储器内；释能时，工作流体吸收冷能存储器内的低温冷能后，经压缩机组Ⅱ后压力升高，经过高温热交换器吸收太阳能储热或工业余热后，通过膨胀机组Ⅱ驱动发电机发电。本发明的利用低温冷能存储电能的新型储能系统具有成本低、热电转换效率高、适用于各种电站(包括太阳能、风能等可再生能源电站)、不产生温室气体、可回收中低温(热值)废热等优点。

主权项

一种利用低温冷能存储电能的储能系统，该储能系统带有用于工作气体的储能回路(102)和释能回路(103)，其特征在于，‑‑所述储能回路(102)包括发电机(9)、带级间冷却的压缩机组Ⅰ(101)、膨胀机组Ⅰ(1)和冷能存储器(2)，且其中：所述压缩机组Ⅰ(101)和膨胀机组Ⅰ(1)布置在共同的轴上、或者通过变速箱连接，且其中所述压缩机组Ⅰ(101)的出口侧工作气体管路接入膨胀机组Ⅰ(1)的进口管路，膨胀机组Ⅰ(1)的出口管路接入所述冷能存储器(2)的蓄冷侧低温进口管路，所述冷能存储器(2)的蓄冷侧高温出口管路与压缩机组Ⅰ(101)的入口侧工作气体管路连接，形成相对于环境封闭的工作气体回路；‑‑所述释能回路(103)包括电动机(13)、压缩机组Ⅱ(10)、膨胀机组Ⅱ(12)、冷能存储器(2)和高温热交换器(11)，所述释能回路(103)中的冷能存储器与所述储能回路(102)中的冷能存储器为同一部件，且其中所述压缩机组Ⅱ(10)和膨胀机组Ⅱ(12)布置在共同的轴上、或者通过变速箱连接，且其中所述压缩机组Ⅱ(10)的出口侧工作气体管路与高温热交换器(11)工作气体侧进口管路相连接，高温热交换器(11)工作气体侧出口管路与膨胀机组Ⅱ(12)的入口管路相连接，膨胀机组Ⅱ(12)的出口管路接入所述冷能存储器(2)的释冷侧低温进口管路，所述冷能存储器(2)的释冷侧高温出口管路与压缩机组Ⅱ(10)的入口管路相连接，形成相对于环境封闭的工作气体回路；其中，所述释能回路(103)还包括高温传蓄热流体回路(22)，所述高温传蓄热流体回路(22)与所述高温热交换器(11)的高温侧相连接，使得所述工作气体在所述高温热交换器(11)的工作气体侧内通过吸收来自所述高温热交换器(11)的高温侧中传蓄热流体的热量加热。