一种储存超临界二氧化碳的储能系统及方法技术方案

技术编号:39064200 阅读:34 留言:0更新日期:2023-10-12 19:57
本发明专利技术属于换热储能技术领域,公开了一种储存超临界二氧化碳的储能系统及方法,其中系统设置了第一换热管路,包括超临界二氧化碳站、气仓和储能换热段,其中以气仓为起点,超临界二氧化碳站为终点,所述气仓和超临界二氧化碳站均与储能换热段连接。本发明专利技术通过设置第一换热管路和第二换热管路,在储能阶段可以通过第一换热器实现第一换热管路和第二换热管路之间的换热,在压气机工作后可以将能量存储在第二换热管路的热水中;本发明专利技术通过在释能阶段采用第二换热器、第三换热器和第四换热器,使得二氧化碳不断吸收热水及外部热源的热量,最后通过透平机进行做功,而且做功后在可以通过第三换热器进一步吸收热水的余热,提高了系统的热量利用效率。的热量利用效率。的热量利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种储存超临界二氧化碳的储能系统及方法


[0001]本专利技术属于换热储能
,特别涉及一种储存超临界二氧化碳的储能系统及方法。

技术介绍

[0002]新能源发电产业的发展,能够提升新能源消费和供给的占比,从而优化能源结构、降低对传统化石能源的依赖。然而新能源发电具有间歇、波动、反调峰等特性,严重受制于天气与日照情况,不能稳定输出,电网调度困难,弃风、弃光的情况时有发生。风电、光电等间歇性能源发电容量占比提升使得系统的负荷峰谷差增大。为此,火电机组需频繁进入深度调峰的工作状态。现有提高燃煤电厂灵活性的措施包括:旁路改造、电热转换、余能利用等。频繁、大幅度的调节会降低机组使用寿命,并导致效益较低。与之相比,压缩气体储能技术能够通过降低“源”侧不确定性对“荷”侧的冲击,同时不需要以牺牲系统效率和降低能量品位为代价实现“源”侧和“荷”侧间的匹配,具有跨时空高效调节的潜力。
[0003]由于超临界二氧化碳既具有气体的低粘度和高扩散系数又具有液体的高密度的性质,近年来已逐渐引起石油行业的广泛关注。国外已针对超临界二氧化碳在非常规油气藏开发中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储存超临界二氧化碳的储能系统,其特征在于,包括:第一换热管路,设置有超临界二氧化碳站(3)、气仓(5)和储能换热段,其中以气仓(5)为起点,超临界二氧化碳站(3)为终点,所述气仓(5)和超临界二氧化碳站(3)均与储能换热段连接;第二换热管路,设置有常温水罐(7)和热水罐(9),其中以常温水罐(7)为起点,热水罐(9)为终点,所述常温水罐(7)和热水罐(9)均与储能换热段连接;所述储能换热段,用于第一换热管路与第二换热管路进行热交换;第三换热管路,以热水罐(9)为起点,常温水罐(7)为终点,用于释放热水罐(9)中热水的热能,并在降温后将常温水存储在常温水罐(7)中;第四换热管路,以超临界二氧化碳站(3)为起点,气仓(5)为终点,在所述超临界二氧化碳站(3)和气仓(5)之间设置有气水加热段、补热段和预热段;所述气水加热段用于与第三换热管路进行热交换,使二氧化碳升温;所述补热段与气水加热段连接,用于对升温后的二氧化碳进行再次升温;所述预热段用于对进入气水加热段的二氧化碳进行预热;第五换热管路,用于往补热段通入热水进行热交换。2.根据权利要求1所述的一种储存超临界二氧化碳的储能系统,其特征在于,所述储能换热段包括n个压气机(1)和n个第一换热器(2),n≥3;第i个压气机(1)的进口与第i

1个第一换热器(2)的热端出口连接;第i个压气机(1)的出口与第i+1个第一换热器(2)的热端进口连接,n>i>1;第一个压气机(1)的进口通过管路与气仓(5)的出口连接;第n个第一换热器(2)的热端出口通过管路与超临界二氧化碳站(3)的进口连接。3.根据权利要求2所述的一种储存超临界二氧化碳的储能系统,其特征在于,所述第一个压气机(1)与气仓(5)连接的管路上设置有第一阀门(4),所述第n个第一换热器(2)与超临界二氧化碳站(3)连接的管路上设置有第二阀门(6)。4.根据权利要求2所述的一种储存超临界二氧化碳的储能系统,其特征在于,在所述第二换热管路中,n个所述第一换热器(2)的冷端进口均连接有第一循环泵(8),n个所述第一换热器(2)的冷端出口均与热水罐(9)的进口连接;所述第一循环泵(8)远离第一换热器(2)的一端与常温水罐(7)的出口连接。5.根据权利要求2所述的一种储存超临界二氧化碳的储能系统,其特征在于,在第三换热管路中,设置有z个第二换热器(11),z≥4;第1~z

1个所述第二换热器(11)的热端进口均连接有第二循环泵(10)的出口,所述第二循环泵(10)的进口与所述热水罐(9)的出口连接;第1~m个所述第二换热器(11)的热端出口连接有第z个第二换热器(11)的热端进口,其中,m≥2;所述第z个第二换热器(11)的热端出口连接有冷却塔(12);第m+1~z

1个所述第二换热器(11)的热端出口与冷却塔(12)连接;所述冷却塔(12)还与常温水罐(7)连接;第1~z

1个所述第二换热器(11)的冷端进口与冷端出口用于安装在第四换热管路中,进行热交换。
6.根据权利要求5所述的一种储存超临界二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨志王松王高亮翟璇范小平王鑫张永鹏罗方赵先波覃小文张文挺王娟丽范立华靳亚峰周嘉张浩天杨达莉
申请(专利权)人:东方电气集团东方汽轮机有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1