一种储能系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种储能系统，包括抽水蓄能模块和二氧化碳储能模块，其中抽水蓄能模块包括上水库

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统及方法


[0001]本专利技术涉及储能
，特别涉及一种储能系统及方法
。

技术介绍

[0002]压缩二氧化碳储能是一种能够实现大容量和长时间电能存储的新型储能技术之一，具有安全环保
、
高效率
、
长寿命
、
低成本等优势，通过压缩机将常压气体二氧化碳压缩至高压并液化储存的方式来存储多余电力，在需要用电时释放高压液体二氧化碳并气化膨胀发电
。
意大利
Energy Dome
公司公开了压缩二氧化碳储能专利
(ENERGY STORAGE PLANTAND PROCESS
，
EP 3927949B1)
，是非常有商业潜力的储能技术
。
但是，压缩二氧化碳储能需要配置超大容积的气膜仓来存储常压的气体二氧化碳，大型压缩储能电站占地可达数十万至数百万平方米，储能电站选址和审批困难都比较大
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种储能系统及方法
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种储能系统，包括：
[0006]抽水蓄能模块，所述抽水蓄能模块包括上水库
、
下水库以及动力装置；
[0007]二氧化碳储能模块，能够利用二氧化碳的压缩和膨胀进行储能和释能，所述二氧化碳储能模块包括用于容纳气体二氧化碳的储气库，所述上水库和所述下水库中的至少一者设置有所述储气库
。
[0008]可选地，在上述储能系统中，所述储气库包括多个储气单元平铺布置在水库的水面上，并形成减少水库蒸发面积的覆盖结构
。
[0009]可选地，在上述储能系统中，所述多个储气单元相互连通
。
[0010]可选地，在上述储能系统中，
[0011]所述上水库设置于山体上，所述山体内部开设有洞穴用于放置储液室，所述储液室用于容纳液体二氧化碳，所述储液室和所述储气库之间通过并联设置的第一管路和第二管路形成供二氧化碳流通的循环路径
。
[0012]可选地，在上述储能系统中，所述第一管路中设置有蒸发器，所述第二管路中设置有冷凝器；
[0013]所述蒸发器和所述冷凝器中的任一者通过第三管路连接第一储液装置，另一者通过第四管路连接第二储液装置；
[0014]所述第一储液装置与所述第二储液装置配合用于将所述气体二氧化碳冷凝成所述液体二氧化碳，并且将所述液体二氧化碳气化成所述气体二氧化碳；
[0015]所述第一储液装置和所述第二储液装置中的至少一者位于所述山体内，处于恒温状态，另一者位于所述下水库
。
[0016]可选地，在上述储能系统中，所述第一管路和所述第二管路之间还设置有储热装
置，所述储液装置中的储热介质用于储存热能
。
[0017]可选地，在上述储能系统中，所述第一管路中设置有膨胀装置，所述第二管路中设置有压缩装置
。
[0018]可选地，在上述储能系统中，所述储液室内通过隔膜分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述上水库连通利用所述上水库的水压力使所述第二腔室保持高压恒压状态，所述第二腔室在所述循环路径中用于容纳所述液体二氧化碳，所述第一管路和所述第二管路分别与所述第二腔室连通
。
[0019]可选地，在上述储能系统中，还包括感应装置和控制器，所述感应装置能够感应第一储液装置的温度和所述第二储液装置的温度，并将感应到的温度信号发送至所述控制器控制所述第三管路和所述第四管路的切换；
[0020]当所述第一储液装置的温度低于所述第二储液装置时，切换所述第一储液装置与所述第三管路相连，所述第二储液装置与所述第四管路相连；
[0021]当所述第一储液装置的温度高于所述第二储液装置时，切换所述第一储液装置与所述第四管路相连，所述第二储液装置与所述第三管路相连
。
[0022]一种储能系统的储能方法，包括：
[0023]抽水蓄能模块，包括上水库
、
下水库以及动力装置，能够利用所述上水库和所述下水库之间的高度差进行储能和释能，即谷电时段所述动力装置将所述下水库的水抽至所述上水库实现储能，在峰电时段所述上水库放水推动所述动力装置发电后输送至所述下水库；
[0024]二氧化碳储能模块，能够利用二氧化碳的压缩和膨胀进行储能和释能，即谷电时段通过气体二氧化碳压缩实现储能，压缩后的高压所述气体二氧化碳相变为高压液体储存，在峰电时段高压所述液体二氧化碳相变为高压气体再通过所述气体二氧化碳膨胀发电实现释能，膨胀后的所述气体二氧化碳储存；
[0025]所述二氧化碳储能模块中的储气库设置于所述上水库和所述下水库中的至少一者中
。
[0026]从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的储能系统，能够利用抽水蓄能模块中的储水库放置二氧化碳储能模块中的储气库，即储水库和储气库共用同一库区，一库两用，提高空间利用率，不需要额外占地；此外可根据需要，二氧化碳储能模块与新建抽水蓄能电站同步建设，也可在已有抽水蓄能电站基础上扩建，可使储能容量翻倍
。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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他的附图
。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的流程示意图一；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的流程示意图二
。
[0030]其中：
[0031]1‑
抽水蓄能模块，
[0032]11
‑
上水库，
12
‑
下水库，
13
‑
动力装置，
14
‑
第五管路，
[0033]2‑
二氧化碳储能模块，
[0034]21
‑
储气库，
22
‑
储液室，
23
‑
第一管路，
24
‑
第二管路，
25
‑
蒸发器，
[0035]26
‑
冷凝器，
27
‑
储热装置，
[0036]271
‑
复热器，
272
‑
热回收器，
273
‑
低温储热罐，
274
‑
高温储热罐，
[0037]28
‑
膨胀装置，
29
‑
压缩装置，
[0038]3‑
第三管路，4‑
第四管路，5‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储能系统，其特征在于，包括：抽水蓄能模块
(1)
，所述抽水蓄能模块
(1)
包括上水库
(11)、
下水库
(12)
以及动力装置
(13)
；二氧化碳储能模块
(2)
，能够利用二氧化碳的压缩和膨胀进行储能和释能，所述二氧化碳储能模块
(2)
包括用于容纳气体二氧化碳的储气库
(21)
，所述上水库
(11)
和所述下水库
(12)
中的至少一者设置有所述储气库
(21)。2.
根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述储气库
(21)
包括多个储气单元平铺布置在水库的水面上，并形成减少水库蒸发面积的覆盖结构
。3.
根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述多个储气单元相互连通
。4.
根据权利要求1‑3任一者所述的储能系统，其特征在于，所述上水库
(11)
设置于山体上；所述山体内部开设洞穴用于放置储液室
(22)
，所述储液室
(22)
用于容纳液体二氧化碳，所述储液室
(22)
与所述储气库
(21)
之间通过并联设置的第一管路
(23)
和第二管路
(24)
形成供二氧化碳流通的循环路径
。5.
根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述第一管路
(23)
中设置有蒸发器
(25)
，所述第二管路
(24)
中设置有冷凝器
(26)
；所述蒸发器
(25)
和所述冷凝器
(26)
中的任一者通过第三管路
(3)
连接第一储液装置，另一者通过第四管路
(4)
连接第二储液装置；所述第一储液装置与所述第二储液装置配合用于将所述气体二氧化碳冷凝成所述液体二氧化碳，并且将所述液体二氧化碳气化成所述气体二氧化碳；所述第一储液装置和所述第二储液装置中的至少一者位于所述山体内，处于恒温状态，另一者位于所述下水库
(12)。6.
根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述第一管路
(23)
和所述第二管路
(24)
之间还设置有储热装置
(27)
，所述储热装置
(27)
中的储热介质用于储存热能
。7.
根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述第一管路
(23...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开云，池捷成，俞国华，舒梦影，陶林，白江涛，马雷，彭晓丽，
申请(专利权)人：势加透博上海能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：