一种岩石储能发电系统技术方案

一种岩石储能发电系统，包括通过输送管路依次连接的能量输入系统、能量储存系统、能量输出系统，所述能量储存系统包括电感或电阻发热装置、绝热岩石存放容器、蒸汽发生器，所述电感或电阻发热装置与绝热岩石存放容器的底部和顶部通过第一绝热管道连接，构成循环的通道Ⅰ，底部和顶部的第一绝热管道内设有耐热泵或耐热风机；所述绝热岩石存放容器与蒸汽发生器的底部和顶部通过第二绝热管道连接，构成循环的通道Ⅱ；所述能量输出系统包括与蒸汽发生器连接的汽轮发电机。本发明专利技术的储热换热都是在闭环内完成，热损耗少、热利用率高，可以将剩余蒸汽送入城市供热体系，工业园区提供生产生活用气，农业生产供暖、谷物烘干等将热能利用最大化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石储能发电系统


[0001]本专利技术涉及一种储能发电系统，具体涉及一种岩石储能发电系统。

技术介绍

[0002]在碳达峰、碳中和的大背景下，电力将成为促进能源变革的主力军。发电、输变电、用电是传统电力的三大要素。传统的火力发电存在着CO2、SO2、NO
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及粉尘固废等排放带来严重环境污染问题。
[0003]随着技术的创新和进步，发电、输变电、储电、用电将成为现代电力的四大要素。储能将进入高速发展期，现有储能方式主要有：可大规模建设的抽水储能，电化学储能、压缩空气储能，飞轮储能，储热、储冷等很多方式，因受复杂的技术条件影响，抽水储能凭借其优势占据电力储能约90%份额，其余储能方式只占总量的约10%，但抽水储能有很强的地理地势要求，难以分布式发展，其余既有储能方式也难以满足大规模分布式储能要求。
[0004]可再生能源成为市场主流之后，能源保障成为新的挑战，无论是规模化后储能技术自身的安全性与能量密度，还是灾害发生后由储能配置引发次生灾害的可能性，目前已有的各项储能技术都还达不到承担超大规模能源战略储备的水平。随着能源转型的持续推进，作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键，储能技术受到了业界的高度关注。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种储能效率高、安全可靠的岩石储能发电系统。
[0006]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种岩石储能发电系统，包括通过输送管路依次连接的能量输入系统、能量储存系统、能量输出系统，所述能量储存系统包括电感或电阻发热装置、绝热岩石存放容器、蒸汽发生器，所述电感或电阻发热装置与绝热岩石存放容器的底部和顶部通过第一绝热管道连接，构成循环的通道Ⅰ，底部和顶部的第一绝热管道内设有耐热泵或耐热风机；所述绝热岩石存放容器与蒸汽发生器的底部和顶部通过第二绝热管道连接，构成循环的通道Ⅱ，顶部的第二绝热管道内设有耐热泵或耐热风机；顶部的第一绝热管道上设有第一隔档，底部的第一绝热管道与绝热岩石存放容器连接处设有控制阀门；顶部的第二绝热管道上设有第二隔档，底部的第二绝热管道与绝热岩石存放容器连接处设有控制阀门；循环通道Ⅰ和循环通道Ⅱ均可以单独控制开闭；所述绝热岩石存放容器内设有层板，层板上用于放置岩石，层板均布有若干孔隙，用于介质的流通；所述能量输出系统包括与蒸汽发生器连接的汽轮发电机，汽轮发电机通过蒸汽发生器输送的热力发电，电力输出至电网或用电端口，多余的热力传输至城市集中供热管道或工业、农业生产用热管道。
[0007]进一步，所述能量输入系统包括电网低谷时段的电力供给系统和风力发电光伏发电等产生的电力供给系统。
[0008]进一步，所述绝热管道内部的传热介质为空气、氮气、氩气或导热油、熔盐中的一种。
[0009]进一步，所述能量储存系统的外部设有保温绝热材料，保温绝热材料为硅酸铝纤维制品、微孔三硅酸钙制品、憎水珍珠岩制品中的一种或多种。
[0010]进一步，所述岩石加热装置为电热杆、电热丝、电热板、电炉、电感电磁发热中的一种或多种。
[0011]进一步，所述绝热岩石存放容器中平铺直径1
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3 cm的玄武岩碎石，碎石的量占槽式系统表观体积的75%，剩余25%为容器的顶部和底部留的空间。
[0012]进一步，所述绝热岩石存放容器中平铺直径2
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6 cm或的花岗岩碎石，碎石的量占槽式系统表观体积的80%，剩余20%为容器的顶部和底部留的空间。
[0013]进一步，所述绝热岩石存放容器中平铺直径2
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6 cm或的闪长岩碎石，碎石的量占槽式系统表观体积的70%，剩余30%为容器的顶部和底部留的空间。
[0014]本专利技术提出的岩石储能发电系统是一个新型的领域，由于岩石具有热容量大，取材方便，环境友好，可循环利用，建设成本低，可大规模大功率建设，场地适应性强，热效利用率高的优点，可以成为电力储能市场的主要力量，为绿色清洁发展，平衡电网能力，削峰填谷，节约资源，减少谷电损失等很多优势，还能为传统火力发电机组改建提供技术方案，为压缩空气储能提供热源配套，为城市集中储能、供电、供热、供冷、供气（蒸汽）等一体化能力提供保障。
[0015]本专利技术提出把热容量大、热稳定性好的岩石存放于一个四周绝热的容器中，储热时将电能借助大功率发热装置将岩石温度提升至500
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800℃存储起来。需要使用热源时，将岩石吸收的热量通过气体、液体交换出来送进水蒸发器，产生高温高压蒸汽推动汽轮机发电。由于岩石与岩石之间存在很多缝隙，有利于充热、释热时气体液体在之间流动，而且储热换热都是在闭环内完成，热损耗少、热利用率高，热岛内通过热力泵或耐热风机管道向水蒸发器锅炉内输送热源产生水蒸汽，流过水蒸发器锅炉的余热源再流回至绝热容器中再加热，形成闭环循环流动，减少热损耗。高压蒸汽通过汽轮机发电后，可以将剩余蒸汽送入城市供热体系，工业园区提供生产生活用气，农业生产供暖、谷物烘干等将热能利用最大化。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的结构示意图；图2为图1所示实施例中绝热岩石存放容器的结构示意图；图3为图2所示实施例中层板的结构示意图。
[0017]图中，1能量输入系统, 11电网低谷的电力供应系统, 12光伏和风力发电产生的电力供应系统,2能量储存系统, 21电感或电阻发热装置, 22绝热岩石存放容器, 221岩石辅助加温装置, 222层板，23蒸汽发生器, 24 第一绝热管道, 25 耐热泵或耐热风机，26第二绝热管道，27第一隔档，28第二隔档， 3能量输出系统, 31汽轮机，32电网或用电端口，33城市集中供热管道或工业、农业生产用热管道，4保温绝热材料。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0019]实施例1参考图1
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3，本实施例包括通过输送管路依次连接的能量输入系统1、能量储存系统2、能量输出系统3，所述能量输入1系统包括电网低谷时段的电力供应系统11和光伏和风力发电产生的电力供应系统12，所述能量储存系统2包括电感或电阻发热装置21、绝热岩石存放容器22、蒸汽发生器23，电感或电阻发热装置21与绝热岩石存放容器22的底部和顶部通过第一绝热管道24连接，构成循环的通道Ⅰ（循环路径如图1中的箭头方向所示），底部和顶部的第一绝热管道24内还设有耐热泵或耐热风机25。绝热岩石存放容器22与蒸汽发生器23的底部和顶部通过第二绝热管道26连接，构成循环的通道Ⅱ（循环路径如图1中的箭头方向所示），顶部的第二绝热管道24内还设有耐热泵或耐热风机25。
[0020]其中电感或电阻发热装置21与绝热岩石存放容器22的连通路径和绝热岩石存放容器22与、蒸汽发生器23的连通路径可以单独控制开闭，在连通的绝热管道内均设有控制阀门25，其内部的传热介质为空气、氮气、氩气或导热油、熔盐中的一种。
[0021]顶部的第一绝热管道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩石储能发电系统，其特征在于：包括通过输送管路依次连接的能量输入系统、能量储存系统、能量输出系统，所述能量储存系统包括电感或电阻发热装置、绝热岩石存放容器、蒸汽发生器，所述电感或电阻发热装置与绝热岩石存放容器的底部和顶部通过第一绝热管道连接，构成循环的通道Ⅰ，底部和顶部的第一绝热管道内设有耐热泵或耐热风机；所述绝热岩石存放容器与蒸汽发生器的底部和顶部通过第二绝热管道连接，构成循环的通道Ⅱ，顶部的第二绝热管道内设有耐热泵或耐热风机；顶部的第一绝热管道上设有第一隔档，底部的第一绝热管道与绝热岩石存放容器连接处设有控制阀门；顶部的第二绝热管道上设有第二隔档，底部的第二绝热管道与绝热岩石存放容器连接处设有控制阀门；循环通道Ⅰ和循环通道Ⅱ均可以单独控制开闭；所述绝热岩石存放容器内设有层板，层板上用于放置岩石，层板均布有若干孔隙，用于介质的流通；所述能量输出系统包括与蒸汽发生器连接的汽轮发电机，汽轮发电机通过蒸汽发生器输送的热力发电，电力输出至电网或用电端口，多余的热力传输至城市集中供热管道或工业、农业生产用热管道。2.根据权利要求1所述的岩石储能发电系统，其特征在于：所述能量输入系统包括电网低谷时段的电力供给系统和风力发电光伏发电等产生的电力供给系统。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文义，王先友，
申请(专利权)人：湖南合汇光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：