【技术实现步骤摘要】
耦合热化学储热的风光一体化储能系统及其运行方法
[0001]本专利技术涉及风光发电和热储能
，具体涉及耦合热化学储热的风光一体化储能系统及其运行方法。
技术介绍
[0002]在可再生能源中以太阳能和风能使用最为广泛，但是风能、太阳能发电本身具有较大的波动性和间歇性，直接大规模并网会给电力系统安全稳定带来巨大冲击，这也是我国可再生能源发电消纳困难、弃风、弃光问题严重的原因之一。而风光一体化卡诺电池储能技术作为热储能技术中极具潜力的一种方法，可将波动性较大的太阳能和风能转化为热能存储，再将热能转化为稳定的电能输出，可有效的解决可再生能源难并网的问题。然而，目前缺乏对风光发电与卡诺电池储能耦合系统构型的设计及运行控制方法。
技术实现思路
[0003]为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种耦合热化学储热的风光一体化储能系统及其运行方法，可有效解决风光发电波动大难并网的问题，有效消纳新能源并且可维持电网稳定
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[000...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耦合热化学储热的风光一体化储能系统，其特征在于，所述的风光一体化储能系统包括储能系统和释能系统；其中，所述储能系统包括电网系统(1)、电加热器(2)、风能发电机组(3)、多级充电压缩机(4)、太阳能驱动热化学储能反应器(5)、充电回热器(6)、充电膨胀机(7)、充电低温换热器(8)、低温储冷罐(9)、1#储冷介质泵(10)、第一阀门(4
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1)、第二阀门(4
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2)和第三阀门(4
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3)；其中，风能发电机组(3)将风能转化为机械能，带动多级充电压缩机(4)工作；常温低压工质经过多级充电压缩机(4)后产生高温高压工质，多级充电压缩机(4)出口的一部分高温高压工质先流过第二阀门(4
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2)，被电加热器(2)加热升温后的工质流过第三阀门(4
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3)后与另一部分经过第一阀门(4
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1)后的高温高压工质混合进入太阳能驱动热化学储能反应器(5)，在太阳能的驱动下进行化学反应过程，太阳能驱动热化学储能反应器(5)出口的中温高压工质在充电回热器(6)中释放热量，充电回热器(6)出口的常温高压工质在充电膨胀机(7)中继续做功，产生低温低压工质，低温低压工质先在充电低温换热器(8)吸收低温储冷介质的热量，然后在充电回热器(6)中吸收热侧高温工质的热量，充电回热器(6)冷侧出口为常温低压工质，常温低压工质进入多级充电压缩机(4)，重复此过程；同时，低温储冷罐(9)中的高温储冷介质经过1#储冷介质泵(10)，之后在充电低温换热器(8)中放热后形成低温储冷介质进入低温储冷罐(9)；所述释能系统包括电网系统(1)、太阳能驱动热化学储能反应器(5)、低温储冷罐(9)、放电压缩机(11)、多级放电膨胀机(12)、放电回热器(13)、工质
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空气换热器(14)、放电低温换热器(15)、发电机(16)和2#储冷介质泵(17)；其中，超低温低压工质经过放电压缩机(11)后产生常温高压工质，常温高压工质在放电回热器(13)中吸收热量，之后中温高压工质进入太阳能驱动热化学储能反应器(5)内吸收化学反应过程释放的热量后产生高温高压工质，然后高温高压工质进入多级放电膨胀机(12)中做功，产生机械能并在发电机(16)中转化为电能，向电网系统(1)输出，高温高压工质经过多级放电膨胀机(12)后继续在放电回热器(13)中释放热量形成低温低压工质，然后低温低压工质在工质
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空气换热器(14)向外界空气释热，之后工质进入放电低温换热器(15)向低温储冷介质放热，最终得到超低温低压工质，超低温低压工质进入放电压缩机(11)，重复此过程；同时，低温储冷罐(9)中的低温储冷介质依次经过2#储冷介质泵(17)和放电低温换热器(15)后形成高温储冷介质进入低温储冷罐(9)。2.根据权利要求1所述的一种耦合热化学储热的风光一体化储能系统，其特征在于：太阳能驱动热化学储能反应器(5)采用氧化钙和水作为化学反应过程，运行温度区间为80～615℃；低温储冷罐(9)采用作为有机物庚烷作为储冷介质，运行温度区间为
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20～25℃。3.根据权利要求1所述的一种耦合热化学储热的风光一体化储能系统，其特征在于：风光一体化储能系统采用的循环工质为氮气，循环形式采用布雷顿循环，最高工作温度为600℃，最低工作温度为
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10℃。4.根据权利要求1所述的一种耦合热化学储热的风光一体化储能系统，其特征在于：多级充电压缩机(4)至少由4...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永亮，杨明锐，郑则刚，刘明，严俊杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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