【技术实现步骤摘要】
本申请属于能源储存，更具体地说，是涉及一种二氧化碳相变储能系统及方法。
技术介绍
1、对于二氧化碳相变储能工艺，在储能过程中，低温低压的气态二氧化碳经过压缩机的压缩而升压升温，高温高压的气态二氧化碳与储热介质换热，并将热能储存在储热介质中，被储热介质降温后的高压二氧化碳使用冷水进一步换热而降温，将其冷凝为液态二氧化碳进行储存。在释能过程中，液态二氧化碳使用热水加热，将其蒸发为气态，再使用储存的储热介质将其加热后变成高温高压二氧化碳进行做功，做功后变成低压二氧化碳，完成一个储释能的循环。
2、现有二氧化碳储释能的工艺中，二氧化碳的冷凝过程和蒸发过程分别需要消耗冷水和热水，储释能系统需要配备与冷凝过程单独对应的热水站，以及与蒸发过程单独对应的冷水站，热水站和冷水站分别单独配置和单独使用，造成系统配置的复杂度增加，系统的硬件投资成本增大。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种二氧化碳相变储能系统及方法，以解决现有二氧化碳储释能系统采用分别独立的热水站和冷水站参与储释能过程而导致系统配置复杂度和投资成本增加的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
3、提供一种二氧化碳相变储能系统，包括依次连接的第一相变转换件、储液件、第二相变转换件，以及热组件和冷组件；所述热组件和所述冷组件分别连接在所述第一相变转换件和所述第二相变转换件之间；
4、所述第一相变转换件用于二氧化碳发生气相转换为液相的第一相变，所述第二相变转换件用
5、所述热组件用于所述第一相变后的换热介质供至所述第二相变转换件以供第二相变使用，所述冷组件用于所述第二相变后的换热介质供至所述第一相变转换件以供第一相变使用。
6、一些实施例中，所述储液件具有液相口和气相口，所述液相口连接所述第一相变转换件的液相出口和所述第二相变转换件的液相入口；
7、所述相变储能系统还包括气相平衡管，所述气相平衡管的一个端口连接所述第一相变转换件的气相入口，所述气相平衡管的另一端口直接或间接连接所述气相口。
8、一些实施例中，所述相变储能系统包括多个所述储液件，以及液相总管；
9、所述液相总管的入液口连接所述第一相变转换件的液相出口，所述液相总管的出液口连接所述第二相变转换件的液相入口，多个所述储液件的多个液相口分别连接所述液相总管。
10、一些实施例中，所述相变储能系统还包括气相总管，多个所述储液件的多个气相口分别连接所述气相总管；其中，所述气相口设在所述储液件的顶部，所述液相口设在所述储液件的底部。
11、一些实施例中，多个所述储液件等高设置，所述第一相变转换件的高度高于所述储液件的高度。
12、一些实施例中，所述相变储能系统还包括气液两相分离件；
13、所述气液两相分离件连接在所述储液件和所述第二相变转换件之间，所述气液两相分离件供于分离气相二氧化碳和所述液相二氧化碳，以向所述第二相变转换件单独供应所述液相二氧化碳。
14、一些实施例中，所述气液两相分离件的高度高于所述第二相变转换件的高度。
15、一些实施例中，所述气液两相分离件具有气液入口、液相分离口和气相分离口，所述液相分离口设在所述气液两相分离件的底部，所述气相分离口设在所述气液两相分离件的顶部，所述气液入口设在所述气液两相分离件的中部；
16、所述第二相变转换件的液相入口设在所述第二相变转换件的底部，所述第二相变转换件的气相出口设在所述第二相变转换件的顶部；
17、其中，所述储液件的液相口与所述气液入口连接，所述液相分离口与所述液相入口连接；所述相变储能系统还包括气相排管，所述气相分离口和所述气相出口均连接所述气相排管。
18、一些实施例中，所述热组件包括热管，以及次序设在所述热管上的热水箱和热水泵，所述热管连接所述第一相变转换件的热介质出口和所述第二相变转换件的热介质入口；
19、所述冷组件包括冷管，以及次序设在所述冷管上的冷水箱和冷水泵，所述冷管连接所述第一相变转换件的冷介质入口和所述第二相变转换件的冷介质出口。
20、一些实施例中，所述相变储能系统还包括减压阀，所述减压阀设在所述第二相变转换件和与之最近的所述储液件之间的所述液相总管上；
21、每个所述储液件所具有的所述液相口与所述液相总管分别连接的路径上均设有液体切断阀。
22、本申请提供的二氧化碳相变储能系统的有益效果在于：
23、与现有技术相比，本申请提供的二氧化碳相变储能系统包括依次连接的第一相变转换件、储液件、第二相变转换件，以及热组件和冷组件。其中，热组件连接在第一相变转换件和第二相变转换件之间，冷组件连接在第一相变装换件和第二相变转换件之间。其中，第一相变转换件用于二氧化碳发生气相转换为液相的第一相变，而第二相变转换件用于二氧化碳发生液相转换为气相的第二相变。储液件用于储存第一相变产生的液相二氧化碳，以及保压用气相二氧化碳。其中，热组件用于第一相变后的换热介质供至第二相变转换件以供第二相变使用，冷组件用于第二相变后的换热介质供至第一相变转换件以供第一相变使用。
24、在系统进行储能步骤的过程中，气相二氧化碳经第一相变转换件，并与冷组件提供的供于发生第一相变的换热介质换热而发生由气相转换为液相的第一相变，所产生的液相二氧化碳进入储液件，并使储液件储存设定液位的液相二氧化碳和设定压力的气相二氧化碳。
25、如此，储液件可以储存保压用的气相二氧化碳，在储液件向第二相变转换件提供液相二氧化碳的过程中，储液件的内部压力减小，根据液相二氧化碳的物理特性，减压后的液相二氧化碳的饱和温度降低，如此该液相二氧化碳的蒸发温度低于该液相二氧化碳的冷凝温度。由于蒸发温度和冷凝温度具有一定的温差，因此蒸发过程可以使用冷凝过程所产生的换热介质进行蒸发，而换热介质进行蒸发过程后可使用在冷凝过程中，从而达到冷热不同的换热介质的循环使用。
26、并且，在释能步骤中，由于储液件在储能步骤中储存有保压用的气相二氧化碳，保证储液件内部的压力高于第一相变转换件的压力，液相二氧化碳在储液件和第二相变转换件所存在的压差的驱动下直接或间接进入第二相变转换件，并与热组件提供的供于发生第二相变的换热介质换热而发生由液相转换为气相的第二相变。
27、因此，本申请提供的二氧化碳相变储能系统，巧妙地将参与二氧化碳第一相变后的换热介质应用于二氧化碳的第二相变，而将参与二氧化碳第二相变后的换热介质应用于二氧化碳的第一相变，二氧化碳的储能步骤和释能步骤所需的换热介质相互转化，而无需设立单独供应热水的热水站和单独供应冷水的冷水站，进而简化了系统的配置复杂度，同时降低了系统的硬件投资成本。
【技术保护点】
1.一种二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
2.如权利要求1所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
3.如权利要求1所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
4.如权利要求3所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
5.如权利要求3所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
6.如权利要求1-5中任一项所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
7.如权利要求6所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
8.如权利要求6所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
9.如权利要求1-5中任一项所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
10.如权利要求3所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
11.一种二氧化碳相变储能方法，其特征在于：
12.如权利要求11所述的二氧化碳相变储能方法，其特征在于：
13.如权利要求11所述的二氧化碳相变储能方法，其特征在于：
14.如权利要求11所述的二氧化碳相变储能方法，其特征在于：
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...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
2.如权利要求1所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
3.如权利要求1所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
4.如权利要求3所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
5.如权利要求3所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
6.如权利要求1-5中任一项所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
7.如权利要求6所述的二氧化碳相变储能系统，其特征在于：
8.如权利要求6所述的二氧化碳相变储能...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏涛，王国磊，张文平，王恒，刘江涛，王良辰，
申请(专利权)人：百穰新能源科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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