一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统，属于储能技术领域。包括跨临界二氧化碳循环回路、熔盐循环回路和跨临界水蒸气朗肯循环回路；实现三种工作模式，即额定模式、充电模式和发电模式。额定模式为跨临界二氧化碳循环回路、熔盐循环回路和跨临界水蒸气朗肯循环回路同时工作，实现充电与发电。充电模式时，跨临界水蒸气朗肯循环回路不工作，系统实现消纳过剩电力，并转化为热能储存。发电模式时，跨临界二氧化碳循环回路不工作，系统储存的热能再次被转化为电能。本发明专利技术系统的最大往返效率为66.27％，解决了常规卡诺电池系统往返效率低，蓄热温度低导致蓄热容量小以及热力循环与蓄热工质温度不匹配导致能量损失高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能，具体涉及一种跨临界二氧化碳循环耦合跨临界水蒸气朗肯循环并采用双蓄热工质的新型高温的卡诺电池储能系统。

技术介绍

1、卡诺电池，也称为热泵储能，即使用剩余电力驱动充电过程，将电力以热能的形式储能，当需要电力时，发电过程通过储存的热能驱动热力循环发电以实现电力转换。常规采用朗肯循环为发电过程的卡诺电池系统，蒸发温度普遍不高导致发电效率较低。对于水蒸气朗肯循环而言，受限于水蒸发温度的限制，其工作温度普遍不高，一般为310-337℃左右，这极大限制了卡诺电池系统的往返效率。而有机朗肯循环工质受限于常规制冷剂、烃类以及硅氧烷等，最高运行温度也仅在300℃左右，效率较低。跨临界水蒸气朗肯循环以高效、节能和环保等特点被广泛用于燃煤电厂和核电厂中，高温高压的水蒸气进入透平膨胀做功可以带来更大的发电效率。

2、热力循环与蓄热工质的温度匹配是提高卡诺电池系统性能的关键问题。充电过程使用电阻加热器效率较低，电阻加热器的效率最高约为0.95左右，这表明消耗大量电力产生的热量无法被充分利用，热损失大，匹配性差。一种可替代的选择是采用热泵循环为充电过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统，其特征在于：包括跨临界二氧化碳循环回路、熔盐循环回路和跨临界水蒸气朗肯循环回路；

2.根据权利要求1所述一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统，其特征在于：所述额定模式为跨临界二氧化碳循环回路、熔盐循环回路和跨临界水蒸气朗肯循环回路同时工作，实现充电与发电。

3.根据权利要求1所述一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统，其特征在于：所述充电模式时，跨临界水蒸气朗肯循环回路不工作，系统实现消纳过剩电力，并转化为热能储存。

4.根据权利要求1所述一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵...

【技术特征摘要】

1.一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统，其特征在于：包括跨临界二氧化碳循环回路、熔盐循环回路和跨临界水蒸气朗肯循环回路；

2.根据权利要求1所述一种跨临界朗肯循环与二氧化碳热泵耦合的卡诺电池系统，其特征在于：所述额定模式为跨临界二氧化碳循环回路、熔盐循环回路和跨临界水蒸气朗肯循环回路同时工作，实现充电与发电。

3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏程，舒成星，李晶，蒋金鹏，高广涛，马振宇，聂斯帆，裴刚，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：