本技術(shù)屬于新能源的儲(chǔ)能發(fā)電，特別涉及一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于解決可再生能源的大規(guī)模接入和棄風(fēng)、棄光問(wèn)題確實(shí)至關(guān)重要。它能夠有效地儲(chǔ)存多余的電能，并在需要時(shí)釋放出來(lái)，從而確保可再生能源的穩(wěn)定供應(yīng)。在分布式能源、智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，儲(chǔ)能技術(shù)同樣扮演著不可或缺的角色。通過(guò)儲(chǔ)能，我們可以更靈活地管理和控制電力供應(yīng)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。此外，儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于解決常規(guī)電力系統(tǒng)的峰谷調(diào)節(jié)問(wèn)題以及提高能源效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性也具有重要意義。通過(guò)儲(chǔ)能，我們可以在電力需求較低的時(shí)段儲(chǔ)存電能，并在需求高峰時(shí)釋放，從而實(shí)現(xiàn)電力的優(yōu)化配置，降低運(yùn)營(yíng)成本。隨著綠色能源開(kāi)始逐步替代全球的電力供應(yīng)，世界各地都將需要大規(guī)模的能源儲(chǔ)存，新型二氧化碳儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能及氫儲(chǔ)能等新技術(shù)層出不窮。

2、新技術(shù)儲(chǔ)能中壓縮空氣儲(chǔ)能容量大，單機(jī)容量可達(dá)百兆瓦級(jí)以上，僅次于抽水蓄能，但是儲(chǔ)能的壓縮空氣會(huì)被加熱從而導(dǎo)致能量的損耗在轉(zhuǎn)換過(guò)程，能源的利用效率偏低，至今沒(méi)有商業(yè)化，同時(shí)受地理?xiàng)l件的限制大。針對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的技術(shù)與應(yīng)用瓶頸問(wèn)題,提出二氧化碳儲(chǔ)能的方式，相比于空氣，二氧化碳用作介質(zhì)有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)；但是它的成本較高,?主要設(shè)備還在研究階段，還需要大量的研究和開(kāi)發(fā),才能使其變得更加可行。氫儲(chǔ)能的痛點(diǎn)在于氫氣成本高、電站造價(jià)成本高、能量轉(zhuǎn)換效率低、技術(shù)成熟度低,以及制氫-儲(chǔ)氫-運(yùn)氫-發(fā)電整個(gè)流程較長(zhǎng)等諸多因素給氫儲(chǔ)能發(fā)電應(yīng)用推廣帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。

3、未來(lái)，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)一步成熟和成本的降低，它將在能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，為我們的能源供應(yīng)提供更加安全、穩(wěn)定和可持續(xù)的保障。因此尋找一種新的儲(chǔ)能技術(shù)方案很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的儲(chǔ)能，本實(shí)用新型提供一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，相比現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)合了超臨界循環(huán)介質(zhì)的循環(huán)與水儲(chǔ)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，具體描述如下：

2、一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括低溫?fù)Q熱管、壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、高溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器、高溫儲(chǔ)水罐、中溫儲(chǔ)水罐、低溫儲(chǔ)水罐、液壓泵、液壓發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)冰槽、發(fā)電機(jī)、循環(huán)介質(zhì)以及他們之間的連接管道；所述儲(chǔ)冰槽內(nèi)裝滿冰水或水溶液，低溫?fù)Q熱器均勻地布置在儲(chǔ)冰槽內(nèi)冰水或水溶液中；所述壓縮機(jī)的循環(huán)介質(zhì)入口和膨脹機(jī)的循環(huán)介質(zhì)出口分別與低溫?fù)Q熱管的一端連通；所述低溫?fù)Q熱管的另一端與液壓泵的循環(huán)介質(zhì)入口和液壓發(fā)電機(jī)的循環(huán)介質(zhì)出口連通；所述液壓泵的循環(huán)介質(zhì)出口和液壓發(fā)電機(jī)的循環(huán)介質(zhì)入口與中溫?fù)Q熱器循環(huán)介質(zhì)通道一端連通；所述中溫?fù)Q熱器循環(huán)介質(zhì)通道另一端與高溫?fù)Q熱器的循環(huán)介質(zhì)通道一端連通，高溫?fù)Q熱器的循環(huán)介質(zhì)通道的另一端與所述壓縮機(jī)的循環(huán)介質(zhì)出口和膨脹機(jī)的循環(huán)介質(zhì)入口連通。

3、進(jìn)一步地，所述高溫?fù)Q熱器的水介質(zhì)通道的兩端分別與高溫儲(chǔ)水罐和中溫儲(chǔ)水罐連通；所述中溫?fù)Q熱器水介質(zhì)通道的兩端分別與中溫儲(chǔ)水罐和低溫儲(chǔ)水罐連通。

4、進(jìn)一步地，還包括第一四通閥、第二四通閥、高溫泵和中溫泵；第一四通閥和高溫泵安裝在高溫?fù)Q熱器的水介質(zhì)通道與高溫儲(chǔ)水罐/中溫儲(chǔ)水罐之間；第二四通閥和中溫泵安裝在中溫?fù)Q熱器水介質(zhì)通道與中溫儲(chǔ)水罐/低溫儲(chǔ)水罐之間。

5、進(jìn)一步地，所述高溫?fù)Q熱器和中溫?fù)Q熱器是雙介質(zhì)換熱器。

6、進(jìn)一步地，所述高溫?fù)Q熱器和中溫?fù)Q熱器是等壓換熱器。

7、進(jìn)一步地，所述循環(huán)介質(zhì)是氟利昂、氨或者二氧化碳中的一種。

8、進(jìn)一步地，所述膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行電連接。

9、進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)冰槽內(nèi)的水溶液是氯化鹽的水溶液。

10、本實(shí)用新型的超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)是一種創(chuàng)新的能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù)，它結(jié)合了超臨界介質(zhì)（氟利昂、氨或者二氧化碳）循環(huán)與水儲(chǔ)能技術(shù)。在這個(gè)系統(tǒng)中，水被用作儲(chǔ)能介質(zhì)，而循環(huán)介質(zhì)則在超臨界狀態(tài)下運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。本實(shí)用新型在可再生能源領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。它可以與太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源相結(jié)合，解決其間歇性和不穩(wěn)定性的問(wèn)題。此外，該系統(tǒng)還可以用于峰谷調(diào)節(jié)、應(yīng)急備用電源等場(chǎng)景，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。

技術(shù)特征：

1.一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括低溫?fù)Q熱管、壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、高溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器、高溫儲(chǔ)水罐、中溫儲(chǔ)水罐、低溫儲(chǔ)水罐、液壓泵、液壓發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)冰槽、發(fā)電機(jī)、循環(huán)介質(zhì)以及他們之間的連接管道；所述儲(chǔ)冰槽內(nèi)裝滿冰水或水溶液，低溫?fù)Q熱器均勻地布置在儲(chǔ)冰槽內(nèi)冰水或水溶液中；所述壓縮機(jī)的循環(huán)介質(zhì)入口和膨脹機(jī)的循環(huán)介質(zhì)出口分別與低溫?fù)Q熱管的一端連通；所述低溫?fù)Q熱管的另一端與液壓泵的循環(huán)介質(zhì)入口和液壓發(fā)電機(jī)的循環(huán)介質(zhì)出口連通；所述液壓泵的循環(huán)介質(zhì)出口和液壓發(fā)電機(jī)的循環(huán)介質(zhì)入口與中溫?fù)Q熱器循環(huán)介質(zhì)通道一端連通；所述中溫?fù)Q熱器循環(huán)介質(zhì)通道另一端與高溫?fù)Q熱器的循環(huán)介質(zhì)通道一端連通，高溫?fù)Q熱器的循環(huán)介質(zhì)通道的另一端與所述壓縮機(jī)的循環(huán)介質(zhì)出口和膨脹機(jī)的循環(huán)介質(zhì)入口連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?fù)Q熱器的水介質(zhì)通道的兩端分別與高溫儲(chǔ)水罐和中溫儲(chǔ)水罐連通；所述中溫?fù)Q熱器水介質(zhì)通道的兩端分別與中溫儲(chǔ)水罐和低溫儲(chǔ)水罐連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一四通閥、第二四通閥、高溫泵和中溫泵；第一四通閥和高溫泵安裝在高溫?fù)Q熱器的水介質(zhì)通道與高溫儲(chǔ)水罐/中溫儲(chǔ)水罐之間；第二四通閥和中溫泵安裝在中溫?fù)Q熱器水介質(zhì)通道與中溫儲(chǔ)水罐/低溫儲(chǔ)水罐之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?fù)Q熱器和中溫?fù)Q熱器是雙介質(zhì)換熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?fù)Q熱器和中溫?fù)Q熱器是等壓換熱器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)介質(zhì)是氟利昂、氨或者二氧化碳中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)冰槽內(nèi)的水溶液是氯化鹽的水溶液。

技術(shù)總結(jié)
一種超臨界循環(huán)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括低溫?fù)Q熱管、壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、高溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器、高溫儲(chǔ)水罐、中溫儲(chǔ)水罐、低溫儲(chǔ)水罐、液壓泵、液壓發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)冰槽、發(fā)電機(jī)、循環(huán)介質(zhì)以及他們之間的連接管道；所述儲(chǔ)冰槽內(nèi)裝滿冰水或水溶液，低溫?fù)Q熱器均勻地布置在儲(chǔ)冰槽內(nèi)冰水或水溶液中；所述壓縮機(jī)和膨脹機(jī)并聯(lián)在低溫?fù)Q熱管與高溫?fù)Q熱器中間；所述液壓泵和液壓發(fā)電機(jī)并聯(lián)在低溫?fù)Q熱管與中溫?fù)Q熱器中間；所述中溫?fù)Q熱器與高溫?fù)Q熱器連通。本技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了超臨界介質(zhì)循環(huán)與水儲(chǔ)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，為能源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展提供了新的解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：祝長(zhǎng)宇,丁式平,何慧麗,祝帝文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京中熱能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240111
技術(shù)公布日：2024/9/19