一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统及运行方法技术方案

本发明专利技术涉及本发明专利技术公开了一种新型压缩二氧化碳储能的地热发电及冷热供应系统及运行方法。该系统以地热作为热源，包括储能系统、释能系统、热能回收系统和冷热供应系统。为了提高系统的运行效率，储能过程和释能过程分别采用分级压缩中间冷却和分级膨胀中间再热，并且能够根据高压储罐内的压力，调整分级压缩和分级膨胀过程的级数。同时利用热能回收系统收集压缩过程产生的压缩热和透平出口尾气的余热，既可用于驱动溴化锂制冷机组提供冷量，也可接入城市供热管网供热。综上，本发明专利技术将二氧化碳应用于储能系统，并且实现冷热电联供，具有系统效率高、结构紧凑、经济环保等优点。经济环保等优点。经济环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统及运行方法


[0001]本专利技术涉及二氧化碳压缩储能系统领域，具体涉及一种应用不同深度地热充当热源的多级压缩二氧化碳储能系统及运行方法；同时涉及一种利用子储能系统实现压缩二氧化碳储能系统热量回收利用的冷热供应系统。

技术介绍

[0002]储能系统能够改变电力消费的时间和方式，可存储深夜低谷电能以便用电高峰时使用实现电网削峰填谷，促进均衡用电提高电网负荷率，对电力资源配置的优化和调节具有重大意义。
[0003]目前，压缩空气储能技术是一种发展较为成熟的储能技术，具有投资成本低,容量大等的优点。但其系统运行本身存在运行效率低，储能密度低等缺点；同时，以空气作为储能介质，在液化过程中会出现“空气分离”现象。因此，限制了压缩空气储能技术的进一步发展。近年来，二氧化碳（临界点为31℃/7.4MPa）作为一种自然工质，化学性质稳定、密度高、无毒性、低成本，易达到超临界状态，同时还具有做功能力强、设备结构紧凑等优点，成为新一代储能系统介质的研究热点。压缩二氧化碳进行能源存储的主要原理是在用电低谷期时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：它包括用于压缩储能的储能系统，储能系统的压缩过程，采用分级压缩，中间冷却；所述储能系统与用于释放能量的释能系统相连，释能系统的释能过程，采用分级膨胀，中间再热；所述储能系统与用于回收热量的热量回收系统相连；所述热量回收系统与冷热供应系统相连。2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：所述储能系统包括低压储罐（1），低压储罐（1）出口通过第一阀门（1）与第一压缩机（3）入口相连，第一压缩机（3）出口与第一中间冷却器（4）的高温侧入口相连，第一中间冷却器（4）的高温侧出口分为两路，一路经第二阀门（5）与高压储罐（13）相连，另一路经第三阀门（6）与第二压缩机（7）入口相连；第二压缩机（7）出口与第二中间冷却器（8）的高温侧入口相连；第二中间冷却器（8）的高温侧出口分为两路，一路经第四阀门（9）与高压储罐（13）相连，另一路经第五阀门（10）与下一级压缩机相连，继续经过多级压缩与中间冷却过程后与第三压缩机（11）入口相连，第三压缩机（11）出口与高压储罐（13）相连。3.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：所述释能系统包括有高压储罐（13），高压储罐（13）出口与第六阀门（14）相连，后分为两路，一路依次经过第七阀门（15）和第一地热加热段（16）与第一透平（18）入口相连，第一透平（18）出口与第九阀门（19）入口相连，第九阀门（19）出口与经过第八阀门（17）的另一路相汇聚，后又分为两路，一路依次经过第十阀门（20）和第二地热加热段（21）与第二透平（23）入口相连，第二透平（23）出口与第十二阀门（24）入口相连，第十二阀门（24）出口与经过第十一阀门（22）的另一路相汇聚，后又分为两路，继续经过多级膨胀和再热过程后依次经过第十三阀门（25）和第三地热加热段（26）与第三透平（27）入口相连，第三透平（27）出口与第一回热器（29）的高温侧入口相连，第一回热器（29）的高温侧出口与低压储罐（1）入口相连；第三透平（27）与第二发动机（28）相连。4.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：所述热量回收系统包括有低温储罐（32），低温储罐（32）有两个出口，一个出口经第十五阀门（33）与第二泵（34）入口相连，第二泵（34）出口分为多条支路，每条支路与对应的中间冷却器的低温侧入口相连，各个中间冷却器低温侧出口相汇聚后与高温储罐（35）相连。5.根据权利要求4所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：第二泵（34）出口的其中一路与第一中间冷却器（4）的低温侧入口相连，一路与第二中间冷却器（8）的低温侧入口相连，后在第一中间冷却器（4）和第二中间冷却器（8）的低温侧出口汇聚后与高温储罐（35）相连；另一个出口经第十四阀门（31）与第一泵（30）入口相连，第一泵（30）出口与第一回热器（29）的低温侧入口相连，第一回热器（29）的低温侧出口与高温储罐（35）相连。6.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：所述冷热供应系统包括有高温储罐（35），高温储罐（35）与第三泵（36）入口相连，第三泵（36）出口分为两路，一路经过第十六阀门（45）与制冷系统（50）中的发生器（37）的热流侧入口相连，发生器（37）热流侧出口与第十七阀门（46）连接，后回到低温储罐（32）；另一
路经过第十八阀门（47）与换热器（49）入口相连，换热器（49）出口与第十九阀门（48）连接，后回到低温储罐（32）。7.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，其特征在于：所述第三压缩机（11）与第一电动机（12）相连；所述高压储罐（13）上设有压力传感器，储能系统和释能系统能够根据高压储罐（13）的压力，调节分级压缩中间冷却的级数和分级膨胀中间再热的级数。8.根据权利要求6所述的一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺新星，苏文，尹立坤，钟声远，谢宁宁，张博，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：