本申请提供了一种太阳能耦合储能系统及方法。该系统包括：太阳能集热模块，吸收太阳能并将热量传递给传热介质而输出热能；第一介质储库，输出、接收和存储相变介质；储热装置，接收、存储太阳能集热模块输出的传热介质，并至少分两路输出热能，其中一路热能用于加热相变介质，以使相变介质升温以提高其做功能力；吸收式制冷机，通过另一路热量工作并输出冷能，冷能用于冷却相变介质，以使相变介质冷凝并能够以液态存储。该系统直接通过太阳能来为相变介质的冷凝和蒸发提供能量，节能大量电能消耗，还能用太阳能热来加热相变介质，提高储能系统的释能和耗能比，提高储能系统的效用，降低相变介质存储压力，节约成本，经济性高。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能，具体涉及一种太阳能耦合储能系统及方法。
技术介绍
1、储能系统可以实现大容量的能量储存，在需要能量的时候再平稳的释放出来以供利用，能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务。通过介质进行储能的系统如二氧化碳储能系统具有安全、环保、可靠、长时等优点，可用于配套大规模太阳能发电，也能够提供冷能。但是，储能系统中，介质的相变需要能量，如二氧化碳储能时需要冷能来使二氧化碳冷凝，向外释放能量时，如用二氧化碳发电，还需将低温液态的二氧化碳蒸发，而蒸发过程需要热量。即，储能系统也需要耗用一定能源如电能来维持运行，而其释能和耗能的比例越高，效用越高，成本越低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请致力于提供一种太阳能耦合储能系统及方法，直接通过太阳能来为相变介质的冷凝和蒸发提供能量，节能大量电能消耗，还能用太阳能的热量来加热相变介质，提高储能系统的释能和耗能比，提高储能系统的效用，并节约成本，经济性高。
2、本申请提供了一种太阳能耦合储能系统，包括：
3、太阳能集热模块，吸收太阳能并将热量传递给传热介质，通过所述传热介质输出热能；
4、第一介质储库，用于输出、接收和存储相变介质，并通过所述相变介质的状态改变来实现蓄能或释能；相变介质可以包括或者可以是二氧化碳；
5、储热装置，用于接收、存储所述太阳能集热模块输出的传热介质，并至少分两路输出热能，其中一路热能用于加热相变介质，以使相变介质升温以提高做功能力；
6、吸收式制冷机，通过所述储热装置输出的另一路热量工作并输出冷能，所述冷能用于冷却相变介质，以使相变介质冷凝并能够以液态存储。
7、在一种可能的实施方式中，还包括：
8、压缩机，压缩所述第一介质储库输出的具有第一压力值的气态相变介质，以提高所述相变介质的压力；
9、蓄冷装置，吸收所述吸收式制冷机输出的冷能，并用于冷却所述压缩机输出的气态相变介质，以输出液态相变介质；
10、第二介质储库，接收、存储并输出所述蓄冷装置输出的液态相变介质；
11、增压泵，连接在所述第二介质储库的出液口，以进一步提高相变介质的压力；
12、加热装置，通过所述传热介质的热量来加热所述第二介质储库输出的相变介质，并输出具有第二压力值的气态相变介质；
13、第一膨胀机，通过膨胀所述具有第二压力值的气态相变介质来向外输出能量；
14、预冷装置，冷却所述第一膨胀机输出的气态相变介质，并将释放压力并降温后的相变介质输送回所述第一介质储库。
15、在一种可能的实施方式中，还包括：
16、热回收器，设置在所述压缩机和所述蓄冷装置之间，通过降温后的所述传热介质吸收所述压缩机输出的气态相变介质的热量，并将吸热后的所述传热介质输送给所述太阳能集热模块。
17、在一种可能的实施方式中，所述储热装置包括：
18、高温罐，接收、存储所述太阳能集热模块输出的传热介质，并分别向所述吸收式制冷机和所述加热装置输送所述传热介质，以输出热能；
19、低温罐，接收、存储从所述加热装置输出的传热介质，并能将所述传热介质输送给所述热回收器，以使所述热回收器通过所述传热介质吸收所述压缩机输出的气态相变介质的热量；
20、中温罐，接收所述吸收式制冷机和所述热回收器输出的传热介质，并将所述传热介质送回所述太阳能集热模块处。
21、在一种可能的实施方式中，所述预冷装置包括第一预冷器和第二预冷器；
22、所述第一预冷器的第一流道与所述增压泵的出液口相连、第二流道与所述第一膨胀机的气体出口相连，以使所述第二介质储库输出的液态相变介质吸收所述第一膨胀机输出的气态相变介质的热量；
23、所述第二预冷器用于通过所述蓄冷装置输出的冷能来冷却所述第一预冷器输出的气态相变介质。
24、在一种可能的实施方式中，还包括设置在所述加热装置和所述第二介质储库之间的蓄温装置，所述蓄温装置具有余热吸收通道和余热蒸发通道；
25、所述余热吸收通道供所述吸收式制冷机输出的第二介质流过并吸收所述第二介质的热量，所述余热蒸发通道供所述第二介质储库输出的或第一预冷器的第一流道输出的液态相变介质流过，以通过所述吸收式制冷机输出的余热来蒸发相变介质。
26、在一种可能的实施方式中，所述加热装置包括沿相变介质的流动方向依次相连的第一加热器和第二加热器，所述高温罐输出的传热介质依次流经所述第二加热器和所述第一加热器后流回所述低温罐。
27、在一种可能的实施方式中，还包括设置在所述预冷装置和所述第一介质储库之间的第二膨胀机。
28、本申请还提供了一种太阳能耦合储能方法，适用于上述的太阳能耦合储能系统，所述太阳能耦合储能方法包括以下内容：
29、通过太阳能集热模块加热传热介质来吸收热能；
30、通过第一路径将热能输送给吸收式制冷机，以通过热能驱动所述吸收式制冷机工作来产生冷能和余热；
31、通过第二路径将热能提供给加热装置；
32、储能时，打开第一介质储库输出气态相变介质，并对气态相变介质增压，利用所述吸收式制冷机提供的冷能来冷却增压后的气态相变介质，并将冷凝后液态的相变介质存储于第二介质储库中，使相变介质增压并吸收冷能而蓄能；
33、释能时，打开所述第二介质储库输出液态的相变介质，通过增压泵升压，并通过所述加热装置加热，加热后的气态的相变介质通过膨胀机输出能量而释能，并在降压降温后气态的相变介质流回所述第一介质储库中。
34、在一种可能的实施方式中，还包括以下内容：
35、释能时，所述第二介质储库输出的液态相变介质，先经增压泵升压，再通过第一预冷器释放冷量而升温，再通过蓄温装置来吸收所述吸收式制冷机输出的余热而蒸发，气态的相变介质再经过所述加热装置加热；
36、加热后的气态的相变介质先通过第一膨胀机输出能量，继而通过所述第一预冷器和第二预冷器降温，再通过第二膨胀机降温降压，最后气态的相变介质流回所述第一介质储库中。
37、本申请提供的太阳能耦合储能系统及方法，高品位的太阳能热通过吸收式制冷机转变为冷量和低品位热量，前者解决气态相变介质冷凝需求，后者解决液态相变介质蒸发需求，如此直接通过太阳能来为相变介质的冷凝和蒸发提供能量，节约大量电能消耗；同时，相变介质可以低温低压的液体状态存储在介质储库中，使用时再对相变介质蒸发、升压并冷却而使相变介质能够释放掉压缩热且吸收冷能而以高压液态来储能，如此相变介质的存储压力始终处于相对较低的水平，提高安全性，加之高品位太阳能热还用于加热相变介质，使其升温，提高相变介质的膨胀发电能力，提高储能系统的释能和耗能比，提高储能系统的效用，经济性高，尤其适合用于太阳能发电大基地的配套储能的应用。
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【技术保护点】
1.一种太阳能耦合储能系统，其特征在于，包括：
2.权利要求1所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括：
3.权利要求2所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括：
4.权利要求3所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，所述储热装置包括：
5.权利要求2所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，所述预冷装置包括第一预冷器(17)和第二预冷器(18)；
6.权利要求2或5所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括设置在所述加热装置和所述第二介质储库(9)之间的蓄温装置(7)，所述蓄温装置(7)具有余热吸收通道(71)和余热蒸发通道(72)；
7.权利要求4所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，所述加热装置包括沿相变介质的流动方向依次相连的第一加热器(13)和第二加热器(14)，所述高温罐(5)输出的传热介质依次流经所述第二加热器(14)和所述第一加热器(13)后流回所述低温罐(3)。
8.权利要求2所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括设置在所述预冷装置和所述第一介质储库(8)之间的第二膨胀机(16)。
9.一种太阳能耦合储能方法，其特征在于，适用于权利要求1-8任一项所述的太阳能耦合储能系统，所述太阳能耦合储能方法包括以下内容：
10.权利要求9所述的太阳能耦合储能方法，其特征在于，还包括以下内容：
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【技术特征摘要】
1.一种太阳能耦合储能系统，其特征在于，包括：
2.权利要求1所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括：
3.权利要求2所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括：
4.权利要求3所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，所述储热装置包括：
5.权利要求2所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，所述预冷装置包括第一预冷器(17)和第二预冷器(18)；
6.权利要求2或5所述的太阳能耦合储能系统，其特征在于，还包括设置在所述加热装置和所述第二介质储库(9)之间的蓄温装置(7)，所述蓄温装置(7)具有余热吸收通道(71)和余热蒸发通道(72)；
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【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，彭晓丽，马雷，徐振宇，
申请(专利权)人：势加透博洁净动力如皋有限公司，
类型：发明
国别省市：
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