二氧化碳储能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种二氧化碳储能系统，储能系统包括二氧化碳储能设备和二氧化碳提取设备；二氧化碳提取设备包括空气多级反应处理模块和二氧化碳输出模块；空气多级反应处理模块用于将输入的空气依次进行多级反应处理，以提取出二氧化碳并输出至二氧化碳输出模块；其中，多级反应处理的不同反应处理对应不同的化学处理过程；二氧化碳输出模块用于将二氧化碳输出至二氧化碳储能设备的进气口；二氧化碳储能设备用于对输入的二氧化碳进行低压存储和/或高压存储。本发明专利技术采用二氧化碳作为储能介质，增设了二氧化碳提取设备，保证了储能系统中储能介质的稳定供给，使用风能、太阳能联合驱动降低了传统的电力消耗，提升了可再生能源的综合利用率。的综合利用率。的综合利用率。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳储能系统


[0001]本专利技术涉及气体储能
，尤其涉及一种二氧化碳储能系统。

技术介绍

[0002]以太阳能和风能为主要代表的可再生能源在全球范围内快速增长，为全球能源产业注入了新的活力，使整个能源产业更加多元化。但由于可再生能源的间歇性和不稳定性，给可再生能源并网带来了严峻的挑战。为了解决风能和太阳能的并网问题，储能技术应运而生。在用电低峰期，可再生能源通过能源存储设备进行存储。在用电高峰期，储存的能量转化为电能对外输出，能很好地发挥削峰填谷功能。
[0003]压缩空气储能技术以其高效、低成本、大容量、对环境影响小等优点，成为目前最具发展前景的大规模储能技术之一。但传统的压缩空气储能系统利用空气作为储能介质，存在能源利用率低等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中空气储能系统能源利用率低等缺陷，提供一种二氧化碳储能系统。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术提供了一种二氧化碳储能系统，所述储能系统包括二氧化碳储能设备和二氧化碳提取设备；
[0007]所述二氧化碳提取设备包括空气多级反应处理模块和二氧化碳输出模块；
[0008]所述空气多级反应处理模块用于将输入的空气依次进行多级反应处理，以提取出二氧化碳并输出至所述二氧化碳输出模块；
[0009]其中，所述多级反应处理的不同反应处理对应不同的化学处理过程；
[0010]所述二氧化碳输出模块用于将所述二氧化碳输出至所述二氧化碳储能设备的进气口；
[0011]所述二氧化碳储能设备用于对输入的所述二氧化碳进行低压存储和/或高压存储。
[0012]较佳地，所述空气多级反应处理模块包括空气接触单元、反应单元和二氧化碳生成单元；
[0013]所述空气接触单元用于将输入的空气进行过滤处理以得到二氧化碳含量小于设定阈值的空气并排放；
[0014]所述空气接触单元用于基于包含的氢氧化钠溶液反应池，对输入的空气中的二氧化碳进行处理以得到碳酸钠溶液并输出至所述反应单元；
[0015]所述反应单元用于基于包含的氢氧化钙溶液反应池，对输入的所述碳酸钠溶液进行处理以得到碳酸钙和所述氢氧化钠溶液；
[0016]所述反应单元用于输出所述碳酸钙至所述二氧化碳生成单元，所述反应单元输出
所述氢氧化钠溶液至所述氢氧化钠溶液反应池；
[0017]所述二氧化碳生成单元用于将输入的所述碳酸钙进行煅烧处理以得到二氧化碳和氧化钙；
[0018]所述二氧化碳生成单元用于输出所述二氧化碳至所述二氧化碳输出模块。
[0019]较佳地，所述空气多级反应处理模块还包括回收单元；
[0020]所述回收单元包括水池，所述水池与所述二氧化碳生成单元的出口连接；
[0021]所述回收单元用于基于所述水池，对所述二氧化碳生成单元输入的所述氧化钙进行处理以得到所述氢氧化钙溶液并输出至所述氢氧化钙溶液反应池。
[0022]较佳地，所述二氧化碳提取设备还包括与所述空气多级反应处理模块连通设置的二氧化碳净化模块；
[0023]所述二氧化碳净化模块用于对从所述空气多级反应处理模块输入的所述二氧化碳进行干燥净化。
[0024]较佳地，所述储能系统还包括分别与所述二氧化碳储能设备和所述二氧化碳提取设备电连接的发电设备；
[0025]所述发电设备用于向所述二氧化碳储能设备和所述二氧化碳提取设备供电。
[0026]较佳地，所述发电设备为集成N种类型能源的发电模块；其中，N≥2且N取整数。
[0027]较佳地，所述发电设备包括太阳能光伏阵列、太阳能集热阵列和风能发电机组。
[0028]较佳地，所述二氧化碳储能设备包括依次连通的低压储气室、多级压缩机、高压储气室和多级膨胀机，且所述多级膨胀机的出气口与所述低压储气室的进气口通过预热器的第一管道连通；
[0029]所述多级压缩机与所述多级膨胀机之间通过发电机电连接；
[0030]其中，所述多级压缩机中相邻两个压缩机之间设有级间冷却器；
[0031]所述多级膨胀机的每一个膨胀机之前设有高温再热器；
[0032]所述预热器的第二管道连通多级膨胀机和高压储气室；
[0033]所述低压储气室用于对所述多级膨胀机输出的所述二氧化碳进行回收保存；
[0034]所述多级压缩机用于对输入的所述二氧化碳进行压缩储能；
[0035]所述高压储气室用于对输入的所述二氧化碳进行临时保存；
[0036]所述多级膨胀机用于对输入的所述二氧化碳进行膨胀释能；
[0037]所述预热器用于吸收所述多级膨胀机出口释放的余热，为进入所述高温再热器的所述二氧化碳提供预热；
[0038]所述级间冷却器用于所述压缩储能过程中对所述二氧化碳降温；
[0039]所述高温再热器用于所述膨胀释能过程中对所述二氧化碳升温。
[0040]较佳地，所述二氧化碳储能设备还包括冷水塔和热水塔；
[0041]所述冷水塔的进口与所述高温再热器的侧出口连接，所述冷水塔的出口与所述热水塔的进口连接，所述热水塔的出口与所述高温再热器的侧进口连接；
[0042]所述冷水塔用于回收经所述高温再热器吸收了热量的储热介质；
[0043]所述发电设备用于为所述冷水塔中的所述储热介质供热；
[0044]所述热水塔用于存储经所述发电设备供热后的所述储热介质，为所述高温再热器提供含有热量的所述储热介质。
[0045]较佳地，所述二氧化碳储能设备还包括第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀和二氧化碳临时存储罐；
[0046]所述第一节流阀设于所述高压储气室与所述预热器之间；
[0047]所述第二节流阀设于所述低压储气室与所述多级压缩机之间；
[0048]所述二氧化碳临时存储罐设于所述多级压缩机和所述二氧化碳提取设备之间；
[0049]所述第三节流阀设于所述二氧化碳临时存储罐与所述多级压缩机之间；
[0050]所述第一节流阀和所述第二节流阀用于保证进入所述多级压缩机与所述多级膨胀机的二氧化碳压力为恒定值；
[0051]所述二氧化碳临时存储罐和所述第三节流阀用于稳定释放所述二氧化碳提取设备输出的所述二氧化碳。
[0052]本专利技术的积极进步效果在于：
[0053]本专利技术采用二氧化碳作为储能介质，增设了二氧化碳提取设备，保证了储能系统中二氧化碳储能介质的稳定供给；使用风能、太阳能联合驱动二氧化碳提取设备，在光照条件好时可以充分利用太阳能发电实现二氧化碳提取设备的电力供应，利用太阳能集热实现二氧化碳的预热，在光照条件不好时可以利用风能发电实现二氧化碳提取设备的电力供应，可以维持二氧化碳提取设备的稳定运行，降低了传统的电力消耗，充分利用风光互补效应提升了可再生能源的综合利用效率。
附图说明
[0054]图1为本专利技术实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳储能系统，其特征在于，所述储能系统包括二氧化碳储能设备和二氧化碳提取设备；所述二氧化碳提取设备包括空气多级反应处理模块和二氧化碳输出模块；所述空气多级反应处理模块用于将输入的空气依次进行多级反应处理，以提取出二氧化碳并输出至所述二氧化碳输出模块；其中，所述多级反应处理的不同反应处理对应不同的化学处理过程；所述二氧化碳输出模块用于将所述二氧化碳输出至所述二氧化碳储能设备的进气口；所述二氧化碳储能设备用于对输入的所述二氧化碳进行低压存储和/或高压存储。2.如权利要求1所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述空气多级反应处理模块包括空气接触单元、反应单元和二氧化碳生成单元；所述空气接触单元用于将输入的空气进行过滤处理以得到二氧化碳含量小于设定阈值的空气并排放；所述空气接触单元用于基于包含的氢氧化钠溶液反应池，对输入的空气中的二氧化碳进行处理以得到碳酸钠溶液并输出至所述反应单元；所述反应单元用于基于包含的氢氧化钙溶液反应池，对输入的所述碳酸钠溶液进行处理以得到碳酸钙和所述氢氧化钠溶液；所述反应单元用于输出所述碳酸钙至所述二氧化碳生成单元，所述反应单元输出所述氢氧化钠溶液至所述氢氧化钠溶液反应池；所述二氧化碳生成单元用于将输入的所述碳酸钙进行煅烧处理以得到二氧化碳和氧化钙；所述二氧化碳生成单元用于输出所述二氧化碳至所述二氧化碳输出模块。3.如权利要求2所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述空气多级反应处理模块还包括回收单元；所述回收单元包括水池，所述水池与所述二氧化碳生成单元的出口连接；所述回收单元用于基于所述水池，对所述二氧化碳生成单元输入的所述氧化钙进行处理以得到所述氢氧化钙溶液并输出至所述氢氧化钙溶液反应池。4.如权利要求1所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述二氧化碳提取设备还包括与所述空气多级反应处理模块连通设置的二氧化碳净化模块；所述二氧化碳净化模块用于对从所述空气多级反应处理模块输入的所述二氧化碳进行干燥净化。5.如权利要求1所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括分别与所述二氧化碳储能设备和所述二氧化碳提取设备电连接的发电设备；所述发电设备用于向所述二氧化碳储能设备和所述二氧化碳提取设备供电。6.如权利要求5所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述发电设备为集成N种类型能源的发电模块；其中，N≥2且N取...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凡，
申请(专利权)人：国核自仪系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：