一种跨季节蓄能方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例中提供了一种跨季节蓄能方法和系统。所述方法通过太阳能发电过程实现将太阳能转换为电能，并将电能通过水泵转换为重力势能进行存储，太阳能蓄热过程将太阳能系统的能量转换为热能存储在蓄热水箱中，水能蓄能过程将下水库的水通过水泵提升到上水库中，将剩余能量转换为可存储的重力势能。通过本发明专利技术的处理方案，将太阳能光伏光热一体化系统、抽水蓄能系统相耦合，依托自然山体进行建设，保证了抽水蓄能系统的可靠性的同时，利用水库这一人工建造的蓄热体进行蓄热，解决了太阳能系统本身的不稳定性与时效性问题，从而实现了多种可再生能源的互补利用，在满足发电要求的同时，更能为城镇供暖提供了便利条件。更能为城镇供暖提供了便利条件。更能为城镇供暖提供了便利条件。

【技术实现步骤摘要】
一种跨季节蓄能方法和系统


[0001]本专利技术涉及新能源
，具体涉及一种跨季节蓄能方法和系统。

技术介绍

[0002]抽水蓄能技术是一种新兴的储能技术，具有巨大的开发潜力。该技术是在用电低谷期利用电力抽水，将余电储存为水势能；在用电高峰期，使用水轮机组进行发电，从而实现电能与水势能的互补。其优点为储能量巨大，储存周期长，对环境污染小的优点。
[0003]我国太阳能资源丰富，北方地区年辐射总量居全国III类水平，日照数为2200~3000h，一年内每平方米，面积上可接受的太阳能辐射总量为5061MJ~5852MJ。但太阳能系统受外界环境影响较大，稳定性差，利用率较低。为充分利用太阳能，改善供暖条件，消除太阳能的不稳定性，需进一步优化太阳能利用方式。
[0004]基于此，本专利技术将太阳能热泵跨季节储热与抽水蓄能技术相耦合，利用抽水蓄能水库这一巨大的热载体，实现对太阳能的热量储存利用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种跨季节蓄能方法和系统，至少部分解决现有技术中存在的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种跨季节蓄能方法，包括如下过程：太阳能发电过程，其具体实现过程为：光伏光热一体化系统通过光伏发电，电能经过处理后供循环水泵使用；太阳能蓄热过程为：光伏组件的冷却水被加热后，通过第三循环水泵泵入蒸发器，通过压缩机和冷凝器加热来自下水库中的蓄热水箱中的循环水，进行跨季节蓄热；供热过程，第四循环水泵将蓄热水箱中的热水输送至供热用户；水能蓄能过程，其具体实现过程为：所述第一循环水泵将水从下水库泵送到上水库实现蓄能过程；水能发电过程，上水库位于下水库上方，水轮机组布置在靠近下水库位置，通过重力势能的作用，上水库的水将重力势能转变为动能流经水轮机组进行发电。
[0007]进一步地，所述太阳能蓄热过程时离合器闭合，水轮机组带动发电机同时带动压缩机，驱动太阳能热泵系统工作。
[0008]进一步地，所述太阳能蓄热过程时中第二循环水泵用于冷凝器与蓄热水箱的水循环。
[0009]进一步地，蓄热水箱置于下水库中，且水箱采用保温隔热措施，减少热量散失。
[0010]进一步地，所述水能发电的电能通过升压器并入电网中。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种跨季节蓄能系统，包括：上水库、水轮机组、发电机、下水库、压缩机、冷凝器、蒸发器、光伏组件、蓄热水箱、循环水泵以及光伏光热一体化系统，所述上水库位于下水库上方；
所述光伏光热一体化系统通过光伏发电，电能经过处理后供循环水泵使用；所述光伏组件的冷却水被加热后，通过第三循环水泵泵入所述蒸发器，通过所述压缩机和冷凝器加热来自所述下水库中的所述蓄热水箱中的循环水，进行跨季节蓄热；第四循环水泵将所述蓄热水箱中的热水输送至供热用户；第一循环水泵将水从所述下水库泵送到所述上水库实现蓄能过程；所述上水库的水将重力势能转变为动能流经所述水轮机组进行发电。
[0012]进一步地，所述光伏光热一体化系统还包括膨胀阀和蒸发器。
[0013]进一步地，所述第二循环水泵用于冷凝器与蓄热水箱的水循环。
[0014]进一步地，跨季节蓄热时所述离合器闭合，水轮机组带动发电机同时带动压缩机工作。
[0015]进一步地，还包括风电机组，其用于通过风力进行发电，通过结合风力发电和太阳能发电，构建风光新能源系统。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种跨季节蓄能方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种跨季节蓄能系统示意图。
[0018]附图标记1、上水库；2、水轮机；3、发电机；4、下水库；5、离合器；6、压缩机；7、冷凝器；8、膨胀阀；9、蒸发器；10、PV/T光伏组件；11、汇流箱；12、逆变器；13、配电柜；14、蓄热水箱；15、第一循环水泵；16、第二循环水泵；17、第三循环水泵；18、第四循环水泵；19、风电机组；20、升压器；21、电网。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0020]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0021]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本专利技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使
用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0022]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0023]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0024]图1示出了根据本专利技术的跨季节蓄能方法100的示意图。
[0025]参考图1和图2，本专利技术的一种跨季节蓄能方法，包括如下过程：太阳能发电过程，其具体实现过程为：光伏光热一体化系统通过光伏发电，电能经过汇流箱11经逆变器12及控制器13后供第一循环水泵15、第二循环水泵16、第三循环水泵17使用。
[0026]太阳能蓄热过程为：太阳能光伏/热PV/T光伏组件10的冷却水被加热后，通过第三循环水泵17泵入蒸发器9，通过压缩机6和冷凝器7加热来自下水库4中的蓄热水箱14中的循环水，进行跨季节蓄热。
[0027]进一步地，太阳能蓄热过程时离合器5闭合，水轮机组带动发电机3同时带动压缩机6，驱动太阳能热泵系统工作。
[0028]在根据本专利技术的实施例的一些方面，太阳能蓄热过程时，第二循环水泵16用于冷凝器7与蓄热水箱14的水循环。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨季节蓄能方法，其特征在于，包括：太阳能发电过程，其具体实现过程为：光伏光热一体化系统通过光伏发电，电能经过处理后供循环水泵使用；太阳能蓄热过程为：光伏组件（10）的冷却水被加热后，通过第三循环水泵（17）泵入蒸发器（9），通过压缩机（6）和冷凝器（7）加热来自下水库（4）中的蓄热水箱（14）中的循环水，进行跨季节蓄热；供热过程，第四循环水泵（18）将蓄热水箱（14）中的热水输送至供热用户；水能蓄能过程，其具体实现过程为：第一循环水泵（15）将水从下水库（4）泵送到上水库（1）实现蓄能过程；水能发电过程，上水库（1）的水将重力势能转变为动能流经水轮机组（2）进行发电。2.根据权利要求1所述的跨季节蓄能方法，其特征在于，所述太阳能蓄热过程时离合器（5）闭合，水轮机组（2）带动发电机（3）同时带动压缩机（6）工作。3.根据权利要求1所述的跨季节蓄能方法，其特征在于，所述太阳能蓄热过程时，第二循环水泵（16）用于所述冷凝器（7）与所述蓄热水箱（14）的水循环。4.根据权利要求3所述的跨季节蓄能方法，其特征在于，所述蓄热水箱（14）置于下水库（4）中，且蓄热水箱（14）采用保温隔热措施。5.根据权利要求1所述的跨季节蓄能方法，其特征在于，所述水能发电的电能通过升压器（20）并入电网（21）中。6.一种跨季节蓄能系统，其特征在于，包括：上水库（1）、水轮机组（2）、发电机（3）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈斯毕和，王哲，
申请(专利权)人：中环和风北京科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：