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，包括用于容纳第一介质和第一蓄冷物质的第一容器以及用于容纳第一介质和第二蓄冷物质的第二容器；第一容器的温度小于第二容器的温度；第一容器和第二容器中至少一者设置有搅拌装置，用于混合容器内的介质；第一容器和第二容器连通，能够利用第一介质的相变过程进行储能和释能

【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]物理储能采用抽水蓄能
、
压缩气体储能
、
飞轮储能等物理方法实现能量的存储，具有安全
、
环保
、
耐久等优点，其中抽水蓄能和压缩气体储能技术是能够实现大容量和长时间电能存储的储能系统
。
由于抽水蓄能需要特殊的地理条件和场地，建设的局限性较大，且一次性投资费用较高
、
建设周期较长，所以压缩气体储能的需求不断增加，特别是压缩空气储能和压缩二氧化碳储能的发展正在不断加速
。
压缩气体储能通过压缩机将气体压缩至高压储存的方式来存储电能，在需要用电时释放高压气体膨胀做功产生电能
。
[0003]压缩气体储能系统中需要配置大容积的储气库以存储气体
。
压缩空气储能以空气为工质，低压端直接采用大气，不需要储存，但高压端的压缩空气储气库往往需要采用地下洞穴，以满足容积和承压要求；压缩二氧化碳储能以二氧化碳为工质，高压端采用液体储存，但低压端往往采用常压储气，储气库容积极其巨大，相应地需要极大的占地面积
。

技术实现思路

[0004]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
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种储能系统，包括：
[0007]用于容纳第一介质和第一蓄冷物质的第一容器；
[0008]用于容纳第一介质和第二蓄冷物质的第二容器；
[0009]所述第一容器的温度小于所述第二容器的温度；
[0010]所述第一容器和所述第二容器中至少一者设置有搅拌装置，用于混合容器内的介质；
[0011]所述第一容器和所述第二容器连通，能够利用所述第一介质的相变过程进行储能和释能；
[0012]所述第一蓄冷物质和所述第二蓄冷物质为液固相变蓄冷物质
。
[0013]可选地，在上述储能系统中，所述第一容器设置有所述搅拌装置，所述第一容器中的所述第一介质和所述第一蓄冷物质均为液体二氧化碳；
[0014]或者，所述第一容器设置有所述搅拌装置，所述第一容器中的所述第一介质为液体二氧化碳，所述第一蓄冷物质的凝固温度大于所述液体二氧化碳的气化温度，且温度差值不超过5摄氏度；
[0015]或者，所述第一容器设置有所述搅拌装置，所述第一容器中的所述第一介质为固体二氧化碳，所述第一蓄冷物质的凝固温度大于所述固体二氧化碳的升华温度，且温度差值不超过5摄氏度
。
[0016]可选地，在上述储能系统中，所述第二容器中的所述第一介质和所述第二蓄冷物
质均为液体二氧化碳；
[0017]或者，所述第二容器设置有所述搅拌装置，所述第二容器中的第一介质为液体二氧化碳，所述第二蓄冷物质的凝固温度大于所述液体二氧化碳的气化温度，且温度差值不超过5摄氏度
。
[0018]可选地，在上述储能系统中，设置有所述搅拌装置的容器中还设置有调温装置，用于调整所述容器内的温度；
[0019]和
/
或，设置有所述搅拌装置的所述容器中还设置有调压装置，用于调整所述容器内的压力
。
[0020]可选地，在上述储能系统中，所述调压装置包括稳压罐，所述稳压罐内由气囊分隔为所述气囊所占用的第一部和所述气囊以外的第二部，所述第一部和所述第二部压力相等；
[0021]所述第二部连接所述容器；
[0022]所述第一部连接补偿装置，所述补偿装置能够为所述第一部补充气体，也能够使所述第一部排出所述气体
。
[0023]可选地，在上述储能系统中，所述第一容器和所述第二容器之间通过并联设置的第一管路和第二管路形成供所述第一介质流通的循环路径；
[0024]设置有所述搅拌装置的容器中还设置有分离装置，用于分离所述气体所述第一介质和所述液体所述第一介质或固体所述第一介质，分离后的液体所述第一介质或固体所述第一介质输送回所述容器，气体所述第一介质进入所述循环路径
。
[0025]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
。
[0026]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，所述储热装置中的储热介质用于储存热能
。
[0027]可选地，在上述储能系统中，所述第一管路设置有蒸发器，所述第二管路设置有冷凝器
。
[0028]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蓄冷装置，所述蓄冷装置中的蓄冷介质用于储存冷能
。
[0029]储能系统的储能方法，能够利用第一介质的相变进行储能和释能，包括：
[0030]储能阶段：谷电时段通过压缩气体所述第一介质实现储能，即第一容器中的所述第一介质由液体或固体相变为气体，第一蓄冷物质由液体相变为固体，气体所述第一介质压缩转变为高压气体所述第一介质，压缩后的高压气体所述第一介质等压相变为高压液体所述第一介质输入第二容器或者高压气体所述第一介质通过所述第二容中的第二蓄冷物质转变为液体，所述第二蓄冷物质由固体相变为液体
。
[0031]释能阶段：峰电时段高压液体所述第一介质相变为高压气体再通过气体所述第一介质膨胀发电实现释能，即所述第二容器中的所述第一介质由高压液体等压相变为高压气体，所述第二容器中的所述第二蓄冷物质相变为固体，高压气体所述第一介质再膨胀转变成低压气体所述第一介质输入所述第一容器，再由低压气体所述第一介质通过所述第一容器中的所述第一蓄冷物质相变为液体或固体所述第一介质，第一蓄冷物质由固体相变为液体
。
[0032]从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的储能系统，通过第一介质和蓄冷物质设置于同一容器内，实现了储能系统的第一介质与蓄冷物质的一体化共混储存直接接触换热，减少了换热损失，同时设置搅拌装置有利于容器内物质充分混合，能够增大接触面积，有利于提高储能效率
。
附图说明
[0033]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
。
[0034]图1为本专利技术实施例一提供的储能系统的原理图；
[0035]图2为本专利技术实施例二提供的储能系统的原理图；
[0036]图3为本专利技术实施例三提供的储能系统的原理图；
[0037]图4为本专利技术实施例四提供的储能系统的原理图；
[0038]图5为本专利技术实施例五提供的储能系统的原理图；
[0039]图6为本专利技术实施例六提供的储能系统的本文档来自技高网...

【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：用于容纳第一介质
(3)
和第一蓄冷物质
(11)
的第一容器
(1)
；用于容纳所述第一介质
(3)
和第二蓄冷物质
(21)
的第二容器
(2)
；所述第一容器
(1)
的温度小于所述第二容器
(2)
的温度；所述第一容器
(1)
和所述第二容器
(2)
中至少一者设置有搅拌装置
(4)
，用于混合容器内的介质；所述第一容器
(1)
和所述第二容器
(2)
连通，能够利用所述第一介质
(3)
的相变过程进行储能和释能；所述第一蓄冷物质
(11)
和所述第二蓄冷物质
(21)
为液固相变蓄冷物质
。
2.
根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述第一容器
(1)
设置有所述搅拌装置
(4)
，所述第一容器
(1)
中的所述第一介质
(3)
和所述第一蓄冷物质
(11)
均为液体二氧化碳；或者，所述第一容器
(1)
设置有所述搅拌装置
(4)
，所述第一容器
(1)
中的所述第一介质
(3)
为液体二氧化碳，所述第一蓄冷物质
(11)
的凝固温度大于所述液体二氧化碳的气化温度，且温度差值不超过5摄氏度；或者，所述第一容器
(1)
设置有所述搅拌装置
(4)
，所述第一容器
(1)
中的所述第一介质
(3)
为固体二氧化碳，所述第一蓄冷物质
(11)
的凝固温度大于所述固体二氧化碳的升华温度，且温度差值不超过5摄氏度
。3.
根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述第二容器
(2)
中的所述第一介质
(3)
和所述第二蓄冷物质
(21)
均为液体二氧化碳；或者，所述第二容器
(2)
设置有所述搅拌装置
(4)
，所述第二容器
(2)
中的所述第一介质
(3)
为液体二氧化碳，所述第二蓄冷物质
(21)
的凝固温度大于所述液体二氧化碳的气化温度，且温度差值不超过5摄氏度
。4.
根据权利要求1‑3中任一者所述的储能系统，其特征在于，设置有所述搅拌装置
(4)
的容器中还设置有调温装置
(5)
，用于调整所述容器内的温度；和
/
或，设置有所述搅拌装置
(4)
的所述容器中还设置有调压装置
(6)
，用于调整所述容器内的压力
。5.
根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述调压装置
(6)
包括稳压罐
(61)
，所述稳压罐
(61)
内由气囊
(611)
分隔为所述气囊
(611)
所占用的第一部和所述气囊
(611)
以外的第二部，所述第一部和所述第二部压力相等；所述第二部连接所述容器；所述第一部连接补偿装置
(62)
，所述补偿装置
(62)
能够为所述第一部补充气体，也能够使所述第一部排出所述气体
。6.
根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述第一容器
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开云，池捷成，张学锋，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：