一种相变储能方法和系统技术方案

本申请涉及能源储存技术领域，具体而言，涉及一种相变储能方法和系统。该系统用于将水电站的供电网中的电能转换成热能进行储存，在需要使用热能时释放所储存的热能，该系统包括电加热装置和相变储能电炉，所述电加热装置的额定功率在预设功率范围内，用于利用所述供电网中的电能加热所述相变储能电炉，而所述相变储能电炉用于将从所述电加热装置所获得的热能进行储存，并在需要使用热能时将所储存的热能进行释放。该相变储能系统能自动化运行、成本低，额定功率适用于微小型水电站，能够对微小型水电站的富余能量进行高效地储存和利用。

A Phase Change Energy Storage Method and System

【技术实现步骤摘要】
一种相变储能方法和系统
本申请涉及能源储存
，具体而言，涉及一种相变储能方法和系统。
技术介绍
水力发电是可再生的清洁能源，具有成本低廉、运行灵活、稳定的特点。开发利用丰富的水能资源是有效增加清洁能源供应、优化能源结构、保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的重要措施。随着经济和社会科技水平的发展，水力发电技术得到了发展，一些偏远而水资源丰富的乡村建立了微小型水电站，能够满足村庄的基本用电需求。然而，在用电高峰时，由于用电需求较大，微小型水电站供电不足或电压不稳定，影响居民生活。在用电低谷时，由于不需要大电量用电，水电站需要弃水，不驱动水轮机发电，使得水资源利用不充分，造成能源的浪费。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种相变储能方法和系统，能够将小型水电站的弃水更好的利用起来，提高小型水电站的经济效益，以及配合小型水电站进行稳压和调频，需要规格适宜、成本低、自动化运行的储能系统，将小水电站富余能量进行存储并加以利用。第一方面，本申请实施例提供了一种相变储能系统，用于将水电站的供电网中的电能转换成热能进行储存，在需要使用热能时释放所储存的热能，所述相变储能系统包括：额定功率在预设功率范围内的电加热装置，用于利用所述供电网中的电能加热所述相变储能电炉。相变储能电炉，用于将从所述电加热装置所获得的热能进行储存，以及在需要使用热能时释放所储存的热能。可选地，所述预设功率范围为0-800W。可选地，所述相变储能电炉包括相变材料、内胆和绝热层，所述相变材料填充于所述内胆中，所述内胆包裹于所述绝热层中。可选地，所述相变材料为二元混合氯盐，所述二元混合氯盐的相变温度为850℃，比热容为2.1j/g·k，相变潜热为281kj。可选地，所述相变储能电炉的顶端设有端盖，在需要使用热能时，通过打开所述端盖释放所述相变储能电炉所储存的热能。所述绝热层的顶端设置有排气孔。在所述内胆中紧贴所述相变材料处，设置有空气层。可选地，所述电加热装置包括电源、热电偶、温度传感器和电磁线圈。进一步可选地，所述热电偶安装于所述相变储能电炉内，并与所述温度传感器电连接，用于监测所述相变储能电炉的温度，并将所监测到的温度传输到所述温度传感器。所述温度传感器用于，在检测到所述相变储能电炉的温度低于预设温度范围时，开启所述电源。所述电磁线圈安装于所述相变储能电炉的底部，并与所述电源电连接，所述电源开启时降低所述水电站的电压。进一步可选地，所述温度传感器还用于，在测到所述相变储能电炉的温度高于预设温度范围时，关闭所述电源，停止加热所述相变储能电炉。所述电磁线圈用于，在所述电源的供电下产生热量，加热所述相变储能电炉。第二方面，本申请实施例还提供了一种相变储能方法，应用于包括相变储能电炉和电加热装置的相变储能系统，所述电加热装置的额定功率位于预设功率范围内，用于将水电站的供电网中的电能转换成热能进行储存，在需要使用热能时释放所储存的热能，所述方法包括：开启电加热装置，利用所述供电网中的电能对所述相变储能电炉进行加热。所述相变储能电炉将被加热所获得的热能进行储存。在需要使用热能时，所述相变储能电炉释放所储存的热能。可选地，所述电加热装置包括电源、热电偶、温度传感器和电磁线圈。所述热电偶安装于所述相变储能电炉内，并与所述温度传感器电连接，用于监测所述相变储能电炉的温度，并将所监测到的温度传输到所述温度传感器。所述电磁线圈安装于所述相变储能电炉的底部，并与所述电源电连接。开启所述电加热装置，对所述相变储能电炉进行加热的步骤，包括：当所述温度传感器检测到所述相变储能电炉的温度低于预设温度范围时，开启所述电源。所述电磁线圈在所述电源的供电下产生热量，加热所述相变储能电炉。进一步可选地，在所述相变储能电炉将被加热所获得的热能进行储存之后，所述方法还包括：当所述温度传感器检测到所述相变储能电炉的温度高于预设温度范围时，关闭所述电源，停止加热所述相变储能电炉。该系统用于将水电站的供电网中的电能转换成热能进行储存，在需要使用热能时释放所储存的热能，该系统包括电加热装置和相变储能电炉，所述电加热装置的额定功率在预设功率范围内，用于利用所述供电网中的电能加热所述相变储能电炉，而所述相变储能电炉用于将从所述电加热装置所获得的热能进行储存，并在需要使用热能时将所储存的热能进行释放。该相变储能系统能成本低，额定功率适用于小型水电站，能够对小型水电站的富余能量进行高效地储存和利用。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1为本申请实施例提供的相变储能系统的一种示意图。图标：100-相变储能系统；1-绝热层；2-热电偶；3-温度传感器；4-电磁线圈；5-电流表；6-电压表；7-滑动变阻器；8-电源；9-相变材料；10-保温层；11-空气层。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。能源储存，主要是指将电能通过一定的技术转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态，使转化后能量具有空间上可转移或时间上可转移或质量可控制的特点，可以在适当的时间、地点以适合用电需求的方式释放，为电力系统、用电设施及设备长期或临时供电。地球上蕴藏着丰富的水能资源，水力发电是可再生的清洁能源，具有技术成熟、成本低廉、运行灵活、稳定的特点。加快开发利用丰富的水能资源是有效增加清洁能源供应、优化能源结构、保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的重要措施。因此，世界各国都把水电发展放在能源建设的优先位置。水电的开发利用对优化能源结构促、进区域经济低碳均衡发展具有重要战略意义。然而，在21世纪初，随着我国经济发展进入新常态、用电需求增速放缓等因素影响，各地区水电弃水问题也日益突出，弃水规模不断扩大。2016-2017年仅川滇省的实际弃水量超过800亿千瓦时，流走43亿元。水电弃水形势不容乐观，需要采取有力措施来缓解弃水问题。随着经济和社会科技水平的发展，水力发电技术得到了发展，一些偏远而水资源丰富的乡村建立了微小型水电站，能够满足村庄的基本用电需求。然而，在用电高峰时，由于用电需求较大，微小型水电站供电不足或电压不稳定，影响居民生活。在用电低谷时，由于不需要大电量用电，水电站需要弃水，不驱动水轮机发电，使得水资源利用不充分，造成能源的浪费。为了将小型水电站的弃水更好的利用起来，提高小型水电站的经济效益，以及配合小型水电站进行稳压和调频，需要规格适宜、成本低的储能系统，将小水电站富余能量进行存储并加以利用。基于上述问题，本申请实施例提供了一种相变储能方法和系统。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变储能系统，其特征在于，用于将水电站的供电网中的电能转换成热能进行储存，在需要使用热能时释放所储存的热能，所述相变储能系统包括：额定功率在预设功率范围内的电加热装置，用于利用所述供电网中的电能加热所述相变储能电炉；相变储能电炉，用于将从所述电加热装置所获得的热能进行储存，以及在需要使用热能时释放所储存的热能。

【技术特征摘要】
1.一种相变储能系统，其特征在于，用于将水电站的供电网中的电能转换成热能进行储存，在需要使用热能时释放所储存的热能，所述相变储能系统包括：额定功率在预设功率范围内的电加热装置，用于利用所述供电网中的电能加热所述相变储能电炉；相变储能电炉，用于将从所述电加热装置所获得的热能进行储存，以及在需要使用热能时释放所储存的热能。2.根据权利要求1所述的相变储能系统，其特征在于，所述预设功率范围为0-800W。3.根据权利要求1所述的相变储能系统，其特征在于，所述相变储能电炉包括相变材料、内胆和绝热层，所述相变材料填充于所述内胆中，所述内胆包裹于所述绝热层中。4.根据权利要求3所述的相变储能系统，其特征在于，所述相变材料为二元混合氯盐，所述二元混合氯盐的相变温度为850℃，比热容为2.1j/g·k，相变潜热为281kj。5.根据权利要求3所述的相变储能系统，其特征在于，所述相变储能电炉的顶端设有端盖，在需要使用热能时，通过打开所述端盖释放所述相变储能电炉所储存的热能；所述绝热层的顶端设置有排气孔；在所述内胆中紧贴所述相变材料处，设置有空气层。6.根据权利要求3所述的相变储能系统，其特征在于，所述电加热装置包括电源、热电偶、温度传感器和电磁线圈；所述热电偶安装于所述相变储能电炉内，并与所述温度传感器电连接，用于监测所述相变储能电炉的温度，以及将所监测到的所述温度传输到所述温度传感器；所述温度传感器用于，在检测到所述相变储能电炉的温度低于预设温度范围时，开启所述电源；所述电磁线圈安装于所述相变储能电炉的底部，并与所述电源电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正贵，熊鹰，杨智云，江荣华，卢昌燊，
申请(专利权)人：西华大学，大理州力达能源实用技术研究所，浙江奇峰泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51