System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于光热和压缩空气储能的热电联供系统技术方案_技高网

基于光热和压缩空气储能的热电联供系统技术方案

技术编号:43289528 阅读:32 留言:0更新日期:2024-11-12 16:10
本发明专利技术属于储能技术领域,提供了一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,包括空气压缩单元、储气单元、空气膨胀单元和光热单元;空气压缩单元包括多级空气压缩机和多个加热器,各级空气压缩机后连接至少一个加热器。储气单元包括储气库,储气库用于存储压缩气体;储气单元的进气口连接空气压缩单元,储气单元的出气口连接空气膨胀单元。空气膨胀单元包括多个串联的空气膨胀机和多个回热器,各级空气膨胀机前连接至少一个回热器。光热单元包括光热回路;光热单元通过回热器与空气膨胀单元进行连接。本发明专利技术所述系统不仅能实现可调节输出电能功率,还能对外供热和调节温度,调节过程具备充裕的热能存储裕量,从而使系统具备良好的灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于储能,尤其涉及一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统


技术介绍

1、太阳能作为一种清洁可再生能源,其开发利用对于能源结构转型具有积极意义。当前太阳能的利用方式主要为太阳能集热及太阳能光伏发电两种。

2、太阳能集热是将太阳能具有的辐射转化为高温热能,并以蓄热介质为载体存储起来,用于向热负荷供热。在用热需求温度较高的场景下该方式较为高效,但在用热需求温度较低的场景中,高温太阳能光热的能源品位价值被大大浪费,系统的效率较低。

3、太阳能光伏发电是将太阳能具有的辐射直接转化为电能向电负荷供应。其中太阳能热驱动发电方式,利用太阳能光热驱动蒸汽朗肯循环或有机朗肯循环、卡诺循环等动力循环进行发电,将热能转化为电能后供应给电负荷,但该方式发电效率较低,一般仅为30%左右。

4、由于受自然日照条件和用户用电习惯影响,电能的生产与供应往往存在较大差距,此时,需采用电能存储的方式实现供需平衡。绝热压缩空气储能即实现电能存储的有效技术之一,该技术通过电力驱动压缩机压缩制取高压高温空气,并分别存储高压空气和压缩热能的方式实现电能的输入存储,在需要发电的时段,再将压缩热能重新赋予高压空气,形成高温高压空气驱动膨胀透平发电,从而实现电能的再生,但该技术的能效与压缩机排气温度(即压缩热能温度)直接相关,提升系统能效的同时会带来压缩机排气温度过高、设备技术难度与投资成本急剧上升的困境。同时,由于系统压缩热能与压缩空气紧密耦合,系统的灵活性受到一定程度限制。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术太阳能光热利用效率低、热驱动发电效率低的问题,提供了一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统。

2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:

3、一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于:包括空气压缩单元、储气单元、空气膨胀单元和光热单元;

4、空气压缩单元包括多级空气压缩机和多个加热器,各级空气压缩机后连接至少一个加热器;

5、储气单元包括储气库,所述储气库用于存储压缩气体;储气单元的进气口连接空气压缩单元,储气单元的出气口连接空气膨胀单元;

6、空气膨胀单元包括多个串联的空气膨胀机和多个回热器,各级空气膨胀机前连接至少一个回热器;

7、光热单元包括光热回路;所述光热单元通过所述回热器与空气膨胀单元进行连接。

8、进一步地,所述空气压缩机为串联方式排列。

9、进一步地,各级所述加热器的低温侧首尾并联。

10、进一步地,所述空气压缩单元设置两个出口:出水口一与系统外部热负荷连通,出水口二与所述空气膨胀单元内的加热器低温侧入口连通。

11、进一步地,所述空气压缩单元中七、八级加热器低温侧出口通往出水口一的管路上分别设置有截止阀,从而可控制七、八级加热器出水的流向。

12、进一步地,所述储气单元中的储气库运行压力范围为4~10mpa。

13、进一步地,所述一级压缩机至六级压缩机排气温度设置相同,当七级压缩机排气温度达到一级至六级压缩机排气温度同一水平时,开始调整八级压缩机的压缩比以满足储气库的进气压力需求。

14、进一步地,所述光热单元中加热器的低温侧入口同时与所述冷水源及所述出水口二连通,低温侧出口与外部热负荷连通。

15、进一步地,所述光热单元中加热器的低温侧入口同时与所述冷水源及所述出水口二连通,低温侧出口与外部热负荷连通。

16、进一步地,所述光热单元包括三个光路回路,所述光热回路一由低温罐、光热器、高温罐、高温泵和一级回热器形成,光热回路二由低温罐、光热器、高温罐、高温泵、二级回热器、中温罐、中温泵和九级加热器形成,光热回路三由光热器、高温罐和高温泵形成。

17、进一步地,所述光热器替换为电加热器。

18、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

19、本专利技术基于太阳能光热和压缩空气储能实现了热电联合存储和联合供应。优先将高品位太阳能光热用于空气膨胀发电,使太阳能光热利用效率得到提升;通过梯级热能利用,使太阳能光热及压缩热能均得到最大限度的应用,使系统综合能效得到改善;太阳能光热的引入实现了压缩热能与压缩空气的解耦,空气膨胀过程压缩空气的进气温度可通过调整太阳能光热温度实现快速的调整。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,包括空气压缩单元、储气单元、空气膨胀单元和光热单元;

2.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述空气压缩机为串联方式排列。

3.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,各级所述加热器的低温侧首尾并联。

4.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述空气压缩单元设置两个出口:出水口一与系统外部热负荷连通,出水口二与所述空气膨胀单元内的加热器低温侧入口连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述空气压缩单元中七、八级加热器低温侧出口通往出水口一的管路上分别设置有截止阀,从而可控制七、八级加热器出水的流向。

6.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述储气单元中的储气库运行压力范围为4~10MPa。

7.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述一级压缩机至六级压缩机排气温度设置相同,当七级压缩机排气温度达到一级至六级压缩机排气温度同一水平时,开始调整八级压缩机的压缩比以满足储气库的进气压力需求。

8.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述光热单元中加热器的低温侧入口同时与所述冷水源及所述出水口二连通,低温侧出口与外部热负荷连通。

9.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述光热单元包括三个光热回路,所述光热回路一由低温罐、光热器、高温罐、高温泵和一级回热器形成,光热回路二由低温罐、光热器、高温罐、高温泵、二级回热器、中温罐、中温泵和九级加热器形成,光热回路三由光热器、高温罐和高温泵形成。

10.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述光热器替换为电加热器。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,包括空气压缩单元、储气单元、空气膨胀单元和光热单元;

2.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述空气压缩机为串联方式排列。

3.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,各级所述加热器的低温侧首尾并联。

4.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述空气压缩单元设置两个出口:出水口一与系统外部热负荷连通,出水口二与所述空气膨胀单元内的加热器低温侧入口连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述空气压缩单元中七、八级加热器低温侧出口通往出水口一的管路上分别设置有截止阀,从而可控制七、八级加热器出水的流向。

6.根据权利要求1所述的一种基于光热和压缩空气储能的热电联供系统,其特征在于,所述储气单元中的储气库运行压力范...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢宁宁张学林唐博进薛小代郑志美麻林瑞常勇王亚洲钟声远周煜尚子雅
申请(专利权)人:中国长江三峡集团有限公司
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