一种热电储能分布式供热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热电储能分布式供热系统，包括热泵系统、储热系统及供热系统；热泵系统包括电机、压缩机、储热换热器及蒸发器；储热系统包括低温储罐及高温储罐；电机的输出轴与压缩机的驱动轴相连接，压缩机的工质出口与储热换热器的放热侧入口相连通，储热换热器的放热侧出口与蒸发器的吸热侧入口相连通，蒸发器的吸热侧出口与压缩机的工质入口相连通，储热换热器的吸热侧出口与高温储罐的介质入口相连通，高温储罐的介质出口与供热系统的放热侧入口相连通，供热系统的放热侧出口与低温储罐的介质入口相连通，低温储罐的介质出口与储热换热器的吸热侧入口相连通，该系统能够将电网负荷低谷时的电力或者可再生能源电力存储起来。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分布式储能供热领域，涉及一种热电储能分布式供热系统。
技术介绍
受人类生产及生活规律的影响，电网负荷的波动具有明显的峰谷特征，火力发电厂需要担负调峰的责任，经常需要变负荷运行。火力发电厂在低负荷运行下的效率较低，造成供电煤耗和污染物排放的增加。近几十年来，风能、太阳能、潮汐能等可再生能源作为一种清洁的能源发展迅猛，在世界能源结构中比重越来越高。我国可再生能源的装机容量增加迅猛。但是风能、太阳能等可再生能源具有不连续、不稳定、不可控的非稳态特性，加之我国优质风、光资源分布与用电负荷重心分布之间的错位矛盾，致使弃风、弃光等问题始终伴随着我国风电、光伏行业的发展，产生巨大的能源浪费，因此急需要一种系统能够将电网负荷低谷时的电力或者可再生能源电力储存起来，实现电能的合理利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种热电储能分布式供热系统，该系统能够将电网负荷低谷时的电力或者可再生能源电力存储起来，实现电能的合理利用。为达到上述目的，本专利技术所述的热电储能分布式供热系统包括热泵系统、储热系统及供热系统；热泵系统包括电机、压缩机、储热换热器及蒸发器；储热系统包括低温储罐及高温储罐；电机的输出轴与压缩机的驱动轴相连接，压缩机的工质出口与储热换热器的放热侧入口相连通，储热换热器的放热侧出口与蒸发器的吸热侧入口相连通，蒸发器的吸热侧出口与压缩机的工质入口相连通，储热换热器的吸热侧出口与高温储罐的介质入口相连通，高温储罐的介质出口与供热系统的放热侧入口相连通，供热系统的放热侧出口与低温储罐的介质入口相连通，低温储罐的介质出口与储热换热器的吸热侧入口相连通。供热系统包括供热换热器、供热一次回路及供热二次回路，供热换热器的放热侧入口及放热侧出口分别与高温储罐的工质出口及低温储罐的工质入口相连通，供热换热器的吸热侧经供热一次回路与供热二次回路相连通。供热系统包括蒸汽发生器，其中蒸汽发生器的放热侧入口与高温储罐的工质出口相连通，蒸汽发生器的放热侧出口与高温储罐的工质入口相连通。储热换热器的放热侧出口通过膨胀机与蒸发器的吸热侧入口相连通。储热换热器的放热侧出口通过引射器与蒸发器的吸热侧入口相连通。热泵系统中的工质为二氧化碳。储热系统中的工质为水或者高温导热油。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的热电储能分布式供热系统在具体工作时，通过电网负荷低谷时的电力或者可再生能源电力驱动电机工作，电机带动压缩机工作，通过压缩机、储热换热器及蒸发器对储热系统中的介质进行加热，从而将电网负荷低谷时的电力或者可再生能源电力以热量的形式储存起来，然后通过供热系统来使用存储的热量，从而实现电网负荷低谷时的电力或者可再生能源的电力的存储，本专利技术能够替代常规的燃煤供暖小锅炉，实现能源终端消费的电能替代，减少污染物的排放和能源的浪费，并且可以增加电网消纳可再生能源的能力，减少弃风、弃光、弃水的现象。同时能够在电网负荷的低谷时期运行，满足电网负荷高峰时期的供热需求，起到削峰填谷、稳定电网的作用；从商业运行的角度来说，本专利技术利用电网负荷低谷时便宜的电价，实现全天的供热，成本更为低廉，具有较强的商业竞争力。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的又一结构示意图。其中，1为电机、2为压缩机、3为储热换热器、4为膨胀机、5为蒸发器、6为高温储罐、7为低温储罐、8为供热换热器、9为供热一次回路、10为供热二次回路、11为蒸汽发生器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1，本专利技术所述的热电储能分布式供热系统包括热泵系统、储热系统及供热系统；热泵系统包括电机1、压缩机2、储热换热器3及蒸发器5；储热系统包括低温储罐7及高温储罐6；电机1的输出轴与压缩机2的驱动轴相连接，压缩机2的工质出口与储热换热器3的放热侧入口相连通，储热换热器3的放热侧出口与蒸发器5的吸热侧入口相连通，蒸发器5的吸热侧出口与压缩机2的工质入口相连通，储热换热器3的吸热侧出口与高温储罐6的介质入口相连通，高温储罐6的介质出口与供热系统的放热侧入口相连通，供热系统的放热侧出口与低温储罐7的介质入口相连通，低温储罐7的介质出口与储热换热器3的吸热侧入口相连通。供热系统包括供热换热器8、供热一次回路9及供热二次回路10，供热换热器8的放热侧入口及放热侧出口分别与高温储罐6的工质出口及低温储罐7的工质入口相连通，供热换热器8的吸热侧经供热一次回路9与供热二次回路10相连通。供热系统包括蒸汽发生器11，其中蒸汽发生器11的放热侧入口与高温储罐6的工质出口相连通，蒸汽发生器11的放热侧出口与高温储罐6的工质入口相连通。储热换热器3的放热侧出口通过膨胀机4与蒸发器5的吸热侧入口相连通；或者储热换热器3的放热侧出口通过引射器与蒸发器5的吸热侧入口相连通。热泵系统中的工质为二氧化碳；储热系统中的工质为水或者高温导热油。本专利技术的具体工作过程为：电网负荷低谷时的电力或者电网无法消纳的可再生能源电力驱动电机1工作，电机1带动热泵系统中的压缩机2运转，将CO2工质加压，升压后的CO2工质温度升高形成高温高压CO2工质，高温高压CO2工质进入储热换热器3将热量传递给储热介质，储热换热器3输出的CO2工质进入膨胀机4中做功，膨胀功可用作压缩机2的驱动力，减少系统对电能的消耗，膨胀机4输出的CO2工质进入蒸发器5中吸收环境中的热量，吸热后的CO2工质进入压缩机2中，完成热泵循环，储热系统与热泵系统同时工作，低温储罐7中储热介质进入储热换热器3吸收CO2工质释放的热量，然后再进入到高温储罐6中存储起来。当需要供暖时，高温储罐6中的储热介质进入供暖换热器中放热，放热后进入低温储罐7，与此同时，供热一次回路9中的回水进入供热换热器8中吸热升温，吸热升温后的水变为一次供水，进入供热一次回路9，然后再进入供热一次回路9中。当需要提供蒸汽时，高温储罐6中的储热介质进入蒸汽发生器11中将热量释放给蒸汽发生器11中的水，放热后的低温储热介质进入低温储罐7，蒸汽发生器11中的水吸热产生蒸汽，并从蒸汽发生器11的出口引出，满足工业印染干燥等应用需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电储能分布式供热系统，其特征在于，包括热泵系统、储热系统及供热系统；热泵系统包括电机(1)、压缩机(2)、储热换热器(3)及蒸发器(5)；储热系统包括低温储罐(7)及高温储罐(6)；电机(1)的输出轴与压缩机(2)的驱动轴相连接，压缩机(2)的工质出口与储热换热器(3)的放热侧入口相连通，储热换热器(3)的放热侧出口与蒸发器(5)的吸热侧入口相连通，蒸发器(5)的吸热侧出口与压缩机(2)的工质入口相连通，储热换热器(3)的吸热侧出口与高温储罐(6)的介质入口相连通，高温储罐(6)的介质出口与供热系统的放热侧入口相连通，供热系统的放热侧出口与低温储罐(7)的介质入口相连通，低温储罐(7)的介质出口与储热换热器(3)的吸热侧入口相连通。

【技术特征摘要】
1.一种热电储能分布式供热系统，其特征在于，包括热泵系统、储热系统及供热系统；热泵系统包括电机(1)、压缩机(2)、储热换热器(3)及蒸发器(5)；储热系统包括低温储罐(7)及高温储罐(6)；电机(1)的输出轴与压缩机(2)的驱动轴相连接，压缩机(2)的工质出口与储热换热器(3)的放热侧入口相连通，储热换热器(3)的放热侧出口与蒸发器(5)的吸热侧入口相连通，蒸发器(5)的吸热侧出口与压缩机(2)的工质入口相连通，储热换热器(3)的吸热侧出口与高温储罐(6)的介质入口相连通，高温储罐(6)的介质出口与供热系统的放热侧入口相连通，供热系统的放热侧出口与低温储罐(7)的介质入口相连通，低温储罐(7)的介质出口与储热换热器(3)的吸热侧入口相连通。2.根据权利要求1所述的热电储能分布式供热系统，其特征在于，供热系统包括供热换热器(8)、供热一次回路(9)及供热二次回路(10)，供热换热器(8)的放热侧入口及放热侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明宇，杨玉，张磊，陈渝楠，吴帅帅，高炜，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，华能集团技术创新中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61