一种储能发电系统及储能发电方法技术方案

本发明专利技术提供的一种储能发电系统及储能发电方法，属于涉及能量存储技术领域，本发明专利技术提供的一种储能发电系统，包括：储热单元，供冷单元，第一发电机组，第二发电机组。本装置在太阳光充足时将太阳能储存起来，蓄热器能给第二换热器和第三换热器提供热能，在本装置一侧设有液氮储罐，当太阳光不充分时，第一发电机组做功，通过第一换热器的液氮会变成高压氮气，再由高压氮气变成高温高压氮气，随后高温高压氮气在膨胀机组内释能做功；第二发电机组内部气体工质通过第三换热器后会从常温高压状态变成高温高压状态，经过第三膨胀机释能做功；本装置实现了通过利用太阳能和液氮进行发电的过程，发电方式并不单一，并且具有发电效率高的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种储能发电系统及储能发电方法


[0001]本专利技术涉及能量存储
，具体涉及一种储能发电系统及储能发电方法。

技术介绍

[0002]随着光伏发电、风力发电等清洁能源的快速发展，清洁能源在电网中所占的比例逐年增加，然而由于光伏发电、风力发电的发电情况受环境因素影响很大，其不能在一天内平稳发电，只能在太阳充足和风力充足的时段发电。
[0003]现有技术中为了得到的电力，会通过势能发电、热能、太阳能能、超导磁能等方法。但是，发电方式比较单一，并且效率底下。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术提高一种储能发电系统，包括：
[0005]储热单元，将太阳能储能在蓄热器中；所述蓄热器的进口端和出口端通过第二换热器的高温侧和第三换热器的高温侧连通；
[0006]供冷单元，具有液氮储罐；
[0007]第一发电机组，通过第一换热器的低温侧和第二换热器的低温侧与低温泵和液态氮罐连通；所述第一发电机组具有低温泵膨胀机组；
[0008]第二发电机组，具有压缩机和第三膨胀机；所述压缩机与第三膨胀机通过第三换热器的低温侧和第一换热器的高温侧循环连通。
[0009]作为优选方案，所述储热单元包括：
[0010]太阳能集热器，进口端和出口端通过第四换热的高温侧连通；所述第四换热器的低温侧的两端分别与所述蓄热器的两端连通。
[0011]作为优选方案，还包括：
[0012]定日镜，设置在所述太阳能集热器的一侧；所述定日镜将太阳能集中在所述太阳能集热器上。
[0013]作为优选方案，还包括：
[0014]循环泵，设置在所述太阳能集热器与第四换热器之间。
[0015]作为优选方案，还包括：
[0016]阀门组件，具有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；所述第一阀门设置在第二换热器的高温侧出口端与蓄热器的进口端之间；所述第二阀门设置在所述第四换热器的低温侧出口端与蓄热器的进口端之间；所述第三阀门设置在蓄热器的出口端与第四换热器低温侧进口端之间；所述第四阀门设置蓄热器的出口端与第三换热器的高温侧进口端。
[0017]作为优选方案，所述供冷单元还包括：
[0018]低温泵，设置在液氮储罐与第一换热器之间。
[0019]作为优选方案，所述膨胀机组包括第一膨胀机和第二膨胀机，气体工质从第一膨胀机流向第二膨胀机。
[0020]作为优选方案，还包括：
[0021]风机，设置在蓄热器出口端。
[0022]一种储能发电方法，包括以下步骤：
[0023]发电之前，将液氮充装进入到液氮储罐中；将太阳能的热能储存到蓄热器中；
[0024]通过第三换热器将热量传递给由压缩机出来的气体工质，使得气体工质由常温高压变成高温高压；高温高压的气体工质进入第三膨胀机膨胀做功，所做的功一部分提供给压缩机的耗功和一部分用于提供发电；
[0025]通过第一换热器将热量传递给从液氮储罐中出来的液氮，使液氮由高压液态变成高压气态；通过第二换热器将热量传递给从第一换热器出来的氮气，使氮气由常温高压变成高温高压；高温高压的氮气进入膨胀机组膨胀做功。
[0026]作为优选方案，在发电之前，当太阳光充足时，关闭第一阀门和第四阀门，打开第二阀门和第三阀门；调整定日镜将太阳能汇聚在太阳能集热器上，传热流体在循环泵的驱动下将太阳能集热器收集的热量传递给第四换热器的高温侧；风机驱动气体工质在所述蓄热器和所述第四换热器之间循环，将热量储存在蓄热器内；
[0027]发电过程中，关闭第二阀门和第三阀门，打开第一阀门和第四阀门，驱动风机，将蓄热器内的热量由气体工质传递到第三换热器的高温侧和第二换热器的高温侧，释放出储热器内的热量。
[0028]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0029]1.本专利技术提供的一种储能发电系统，包括：储热单元，将太阳能储能在蓄热器中；所述蓄热器的进口端和出口端通过第二换热器的高温侧和第三换热器的高温侧连通；供冷单元，具有液氮储罐；第一发电机组，通过第一换热器的低温侧和第二换热器的低温侧与液态氮罐连通；所述第一发电机组具有膨胀机组；第二发电机组，具有压缩机和第三膨胀机；所述压缩机与第三膨胀机通过第三换热器的低温侧和第一换热器的高温侧循环连通。本装置在太阳光充足时将太阳能储存在蓄热器内，蓄热器与第二换热器和第三换热器连通，蓄热器能给第二换热器和第三换热器提供热能，在本装置一侧设有液氮储罐，液氮储罐内存有液氮，当太阳光不充分时，第一发电机组做功，第一发电机组通过与液氮储罐连接，使高压液氮通过第一换热器低温侧并吸收热量，通过第一换热器的液氮会变成高压氮气，随后高压氮气通过第二换热器的低温侧，再由高压氮气变成高温高压氮气，随后高温高压氮气在膨胀机组内释能做功；第二发电机组与所述第三换热器的低温侧连通，第二发电机组内部气体工质通过第三换热器后会从常温高压状态变成高温高压状态，经过第三膨胀机释能做功；本装置实现了通过利用太阳能和液氮进行发电的过程，发电方式并不单一，并且具有发电效率高的优点。
[0030]2.本专利技术提供的一种储能发电系统，在太阳能集热器的一侧安装有定日镜，定日镜能够将太阳能集中在太阳能集热器上，使本装置充分利用太阳能，具有环保绿色的优点，
[0031]3.本专利技术提供的一种储能发电系统，在第二发电机组中内部的气体工质通过第三膨胀机释能做功，所做的功一部分用于发电，另一部分用于压缩机做功，气体工质从第三膨胀机流向压缩机，并在压缩机的作功下将常温常压气体工质变成高压气体工质，常温高压气体工质在第三换热器的作用下变成高温高压气体工质，随后流向第三膨胀机内，在第三换热器的作用下第二发电机组形成能够循环的回路，具有节能高效的优点。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。
[0033]图1为本专利技术的一种储能发电系统的流程图。
[0034]附图标记说明：
[0035]1、第二发电机；2、第三膨胀机；3、压缩机；4、第一发电机；5、第二膨胀机；6、第一膨胀机；7、低温泵；8、液氮储罐；9、第二换热器；10、第一换热器；11、第三换热器；12、风机；13、蓄热器；14、第四换热器；15、太阳能集热器；16、循环泵；17、定日镜；18、第一阀门；19、第二阀门；20、第三阀门；21、第四阀门。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能发电系统，其特征在于，包括：储热单元，将太阳能储能在蓄热器(13)中；所述蓄热器(13)的进口端和出口端通过第二换热器(9)的高温侧和第三换热器(11)的高温侧连通；供冷单元，具有液氮储罐(8)；第一发电机(4)组，通过第一换热器(10)的低温侧和第二换热器(9)的低温侧与低温泵和液态氮罐连通；所述第一发电机(4)组具有低温泵膨胀机组；第二发电机(1)组，具有压缩机(3)和第三膨胀机(2)；所述压缩机(3)与第三膨胀机(2)通过第三换热器(11)的低温侧和第一换热器(10)的高温侧循环连通。2.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述储热单元包括：太阳能集热器(15)，进口端和出口端通过第四换热的高温侧连通；所述第四换热器(14)的低温侧的两端分别与所述蓄热器(13)的两端连通。3.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，还包括：定日镜(17)，设置在所述太阳能集热器(15)的一侧；所述定日镜(17)将太阳能集中在所述太阳能集热器(15)上。4.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，还包括：循环泵(16)，设置在所述太阳能集热器(15)与第四换热器(14)之间。5.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，还包括：阀门组件，具有第一阀门(18)、第二阀门(19)、第三阀门(20)和第四阀门(21)；所述第一阀门(18)设置在第二换热器(9)的高温侧出口端与蓄热器(13)的进口端之间；所述第二阀门(19)设置在所述第四换热器(14)的低温侧出口端与蓄热器(13)的进口端之间；所述第三阀门(20)设置在蓄热器(13)的出口端与第四换热器(14)低温侧进口端之间；所述第四阀门(21)设置蓄热器(13)的出口端与第三换热器(11)的高温侧进口端。6.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，所述供冷单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，张涵，陈海生，白亚开，林曦鹏，彭珑，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：