【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热储能，具体涉及一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统。
技术介绍
1、大部分新能源都存在着波动性和间歇性的问题，储能技术是解决新能源上述问题的重要途径。时至今日，储能技术发展出以下三个方向：一是机械储能，以抽水蓄能和压缩空气储能为代表，二者技术较为成熟，但在实际应用中对于地理条件有特殊需求；二是电化学储能，以锂离子电池为代表的电化学储能效率高、循环特性好、能量密度高，在电子设备和汽车工业领域有着广泛应用，但是在大规模储能的应用场景下其高成本和安全性问题仍然难以突破；三是热储能技术，相比于前两类储能技术，热储能技术没有地域限制，储热介质可以采用低成本材料，在规模化应用的场景中具有成本和安全性优势。
2、目前的较为成熟的储热技术是熔盐储热，该技术通过加热熔盐将热量以显热的形式存储，并通过对流换热提高加热和放热速度，技术路径简单可靠，在太阳能热发电及工商业储能领域已经广泛应用。但是熔盐储能技术的温度较低，储能密度低；同时高温熔盐流体潜热存在着泄露的风险，容易造成安全事故。一般而言，储能材料温度越高，其比热容越大；如果将热量以高温存储，不仅能大幅度提升储能密度，还能提升能源品味。以1000-2000℃石墨充放热为例，其储能密度能够达到1294kwh/m3，是电化学储能的三倍以上。
技术实现思路
1、针对上述问题，现提供一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统，旨在利用石墨材料的高导电和高导热特性实现储热材料的快速加热，进行热量快速存储；利用超高温度下储热材料的高比
2、具体技术方案如下：
3、一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统，包括：
4、加热模块，用于加热储热-辐射模块；
5、储能-辐射模块，自身高导热，用于接收加热模块的热量，以储能并对外发出红外辐射能量；
6、热电转换模块，用于接收储能-辐射模块能量并对外转化为电能；
7、冷却模块，用于冷却热电转换模块；以及
8、隔热模块，用于保持环境温度，加热模块、储能-辐射模块、热电转换模块及隔热模块安装于隔热模块上；
9、其中，当电能富余时加热模块接入电路，储能-辐射模块在通电条件下升温至高温以储能；当电能不足时热电转换模块接收储能-辐射模块能量并对外转化为电能。
10、进一步的，隔热模块包括外壳体、内壳体、隔热插板，内壳体安装于外壳体内，隔热插板上开设有转换通孔，隔热插板滑动式的安装于内壳体上，加热模块、储能-辐射模块及热电转换模块安装于内壳体内，储能-辐射模块及热电转换模块间具有辐射换热通道；
11、其中，当电能富余时隔热插板滑动并关闭辐射换热通道，加热模块接入电路加热至高温，储能-辐射模块被加热升温并储能；当电能不足时隔热插板滑动，以借助转换通孔使辐射换热通道开启，热电转换模块接收储能-辐射模块能量并对外转化为电能。
12、进一步的，隔热模块还包括均热板，均热板安装于内壳体内，均热板相对位于储能-辐射模块上方，且均热板背离储能-辐射模块的一面覆盖有选择性发射涂层。
13、进一步的，加热模块为加热电极。
14、进一步的，储能-辐射模块由高导热材料制成。
15、进一步的高导热材料为金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物或石墨及其复合材料中的一种或几种。
16、进一步的，热电转换模块为热光伏。
17、进一步的，冷却模块包括冷却板，冷却板内设有冷却腔，冷却腔与冷媒进管及冷媒出管连通，热电转换模块安装于冷却板上。
18、上述方案的有益效果是：
19、1)本专利技术为超高温显热储热系统，能利用储热材料的高温高比热特性，相比于传统储能技术能大幅提高储能密度；
20、2)本专利技术利用了储热材料(石墨)的高热导率(5-200w/(m·k))，提高储能系统充放热速率和输出功率，能实现电能的快速存储和释放；
21、3)本专利技术能采用高温储热材料，采用光谱调控能大幅提高光伏板热电转化效率；
22、4)本专利技术采用非接触式换热方式，体积小、无噪音、使用寿命长、无环境限制。
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1.一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述隔热模块包括外壳体、内壳体、隔热插板，所述内壳体安装于所述外壳体内，所述隔热插板上开设有转换通孔，所述隔热插板滑动式的安装于所述内壳体上，所述加热模块、所述储能-辐射模块及所述热电转换模块安装于所述内壳体内，所述储能-辐射模块及所述热电转换模块间具有辐射换热通道；
3.根据权利要求1所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述隔热模块还包括均热板，所述均热板安装于所述内壳体内，所述均热板相对位于所述储能-辐射模块的上方，且所述均热板背离所述储能-辐射模块的一面覆盖有选择性发射涂层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述加热模块为加热电极。
5.根据权利要求1-3任一项所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述储能-辐射模块由高导热材料制成。
6.根据权利要求5所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，所述
7.根据权利要求1-3任一项所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述热电转换模块为热光伏。
8.根据权利要求1-3任一项所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述冷却模块包括冷却板，所述冷却板内设有冷却腔，所述冷却腔与冷媒进管及冷媒出管连通，所述热电转换模块安装于所述冷却板上。
...【技术特征摘要】
1.一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述隔热模块包括外壳体、内壳体、隔热插板，所述内壳体安装于所述外壳体内，所述隔热插板上开设有转换通孔，所述隔热插板滑动式的安装于所述内壳体上，所述加热模块、所述储能-辐射模块及所述热电转换模块安装于所述内壳体内，所述储能-辐射模块及所述热电转换模块间具有辐射换热通道；
3.根据权利要求1所述的超高温固态显热储热及热光伏发电系统，其特征在于，所述隔热模块还包括均热板，所述均热板安装于所述内壳体内，所述均热板相对位于所述储能-辐射模块的上方，且所述均热板背离所述储能-辐射模块的一面覆盖有选择性发射涂层。
4.根据权利要求1-3任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘抗，刘辉东，杨林，雷伟民，王桢源，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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