一种储能系统和发电系统技术方案

技术编号:43999877 阅读:3 留言:0更新日期:2025-01-10 20:17
本技术涉及能量回收技术领域,尤其涉及一种储能系统和发电系统,储能系统包括低温储能罐和高温储能罐,低温储能罐和高温储能罐之间形成有第一蓄热通路和第二蓄热通路,第一蓄热通路和第二蓄热通路并联设置;第一蓄热通路设置有第一加热器,第二蓄热通路依次串联设置有第一换热器、中温储能罐及第二加热器,所述第一换热器用于换热介质和储能介质换热。本技术通过中温储能罐储存换热介质内的可利用余热,从而解决了现有技术中能量浪费的问题;且每条蓄热通路均设有加热器,从而可通过调节加热器的功率,实现精确控制每条蓄热通路内储能介质的温度,以提高储能系统温度控制的准确性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能量回收,尤其涉及一种储能系统和发电系统


技术介绍

1、随着能源转型步伐的加快,可再生能源电力系统不断发展,可再生能源依托火力发电共同供应社会用电已成为趋势。但由于可再生能源发电具有间歇性、波动性、随机性的特性,限制了发电系统调峰的灵活性。如何实现可再生能源发电与火力发电有效融合,达到削峰填谷的目的是目前需要面对的技术问题。

2、储能技术被广泛用于可再生能源的消纳,例如已经得到应用的熔盐储热、水储热、高温相变储热等技术,此类系统通常单独用于消纳高品位电能或者低品位工业热能,但无法同步消纳高品位电能与低品位工业热能。例如,工业生产中可能需要同步消纳高品位的新能源余电和低品位的工业余热。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种储能系统和发电系统,以解决现有储能技术无法同步消纳不同品位的能源,从而造成能量浪费的问题。

2、本技术实施例提供一种储能系统,包括用于存储低温储能介质的低温储能罐和用于存储高温储能介质的高温储能罐,所述低温储能罐的出口和所述高温储能罐的入口之间形成有第一蓄热通路和第二蓄热通路,所述第一蓄热通路和所述第二蓄热通路并联设置;所述第一蓄热通路设置有第一加热器,所述第一加热器的入口与所述低温储能罐的出口连通,所述第一加热器的出口和所述高温储能罐的入口连通;所述第二蓄热通路依次串联设置有第一换热器、中温储能罐及第二加热器,所述第一换热器的入口与所述低温储能罐的出口连通,所述第二加热器的出口和所述高温储能罐的入口连通,所述第一换热器用于换热介质和储能介质换热,所述中温储能罐用于储存温度处于所述低温储能介质和所述高温储能介质之间的中温储能介质。

3、可选地,所述第二蓄热通路为至少两条,至少两条所述第二蓄热通路并联设置,每条所述第二蓄热通路均串联设置有所述第一换热器、所述中温储能罐及所述第二加热器。

4、可选地,至少一条所述第二蓄热通路串联设置有至少两个存储温度不同的所述中温储能罐,所述低温储能罐和与所述低温储能罐相邻的所述中温储能罐之间设置有所述第一换热器,相邻两个所述中温储能罐之间设置有所述第一换热器。

5、可选地,所述第一蓄热通路设置有第一输送泵,所述第一输送泵位于所述低温储能罐的出口和所述第一加热器的入口之间。

6、可选地,所述第二蓄热通路设置有第二输送泵,所述第二输送泵位于所述低温储能罐的出口和所述第一换热器的入口之间。

7、可选地,所述第二蓄热通路还包括第三输送泵,所述第三输送泵位于所述中温储能罐的出口和所述第二加热器的入口之间。

8、可选地,所述第一加热器和/或所述第二加热器为电加热器。

9、可选地,还包括光伏电站和/或风力电站,所述第一加热器和/或所述第二加热器与所述光伏电站和所述风力电站中的至少一个电连接。

10、可选地,所述第一加热器和/或所述第二加热器为太阳能集热器;所述太阳能集热器直接加热所述储能介质;或,所述太阳能集热器通过导热介质间接加热所述储能介质。

11、可选地,所述高温储能罐的出口和所述低温储能罐的入口之间形成有放热通路,所述放热通路设置有至少一个第二换热器,所述第二换热器的入口与所述高温储能罐的出口连通,所述第二换热器的出口与所述低温储能罐的入口连通,所述第二换热器用于水与储能介质换热并输出过热蒸汽。

12、可选地,所述第二换热器为两个,两个所述第二换热器串联设置于所述放热通路;靠近所述低温储能罐的所述第二换热器用于水与储能介质换热并输出饱和蒸汽,靠近所述高温储能罐的所述第二换热器用于所述饱和蒸汽与所述储能介质换热并输出过热蒸汽。

13、可选地,所述第二换热器为三个,三个所述第二换热器串联设置于所述放热通路。

14、可选地,所述放热通路设置有第四输送泵,所述第四输送泵位于所述高温储能罐的出口和所述第二换热器的入口之间。

15、可选地,所述换热介质的热量来自于工业余热。

16、可选地,还包括合成氨系统,所述换热介质为所述合成氨系统所产生的中温合成气。

17、可选地,所述低温储能罐、所述中温储能罐及所述高温储能罐中,至少一个所述储能罐设有保温结构。

18、可选地,所述储能罐内部和/或所述储能罐外部设置有所述保温结构。

19、可选地,所述保温结构为保温管。

20、可选地,所述保温管内的保温介质包括饱和蒸汽、过热蒸汽及中温合成气中的至少一种。

21、本技术还提供一种发电系统,包括汽轮发电机组和上述储能系统,所述储能系统放热阶段所输出的过热蒸汽驱动所述汽轮发电机组发电。

22、针对在先技术,本技术具备如下优点:

23、本技术实施例中,储能系统在蓄热过程中,换热介质经过第一换热器与低温储能介质换热,从而将低温储能介质加热成中温储能介质并储存至中温储能罐内,中温储能介质再经第二加热器加热后成为高温储能介质并存储于高温储能罐内。

24、第一,本技术通过中温储能罐和高温储能罐可分别消纳不同品位能源中的能量,以解决现有储能技术无法同步消纳不同品位的能源,从而造成能量浪费的问题。

25、第二,本技术通过放热通路,利用蓄热通路消纳的不同品位能源中的能量加热水从而获得过热蒸汽,利用过热蒸汽驱动透平发电机组发电,从而实现能量的回收利用。

26、第三,本技术在每条蓄热通路均设有加热器,从而可通过调节加热器的功率,实现精确控制每条蓄热通路内储能介质的温度,以提高储能系统温度控制的准确性和稳定性。

27、第四,本技术通过设置多条第二蓄热通路,或者在第二蓄热通路上串联设置多个中温储能罐和第一换热器,以回收不同温度的工业余热,进而拓宽了储能系统的适用范围。

28、第五,本技术将光伏电站、风力电站等电力系统与储能系统相结合,并利用工业余热加热低温储能介质,从而利用储能系统同步消纳高品位余电及低品位工业余热,并将消纳的能量用于发电,以实现电力系统调峰以及工业余热回收。

29、第六,工业设备开机后通常需要持续运行,故工业余热通常都是持续产生的,本技术通过中温储能罐消纳工业余热,不受可再生能源波动性的影响。例如,光伏电站白天通过蓄热通路加热储能介质,在夜间光伏电站停止工作,则无法持续蓄热,但夜间工业余热仍然持续产生,故可通过中温储能罐来消纳工业余热,使得蓄热与放热过程同步进行,从而拓宽了系统适用性。

30、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。

31、附图说明

32、为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

33、图1为本技术实施例提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种储能系统,其特征在于,包括用于存储低温储能介质的低温储能罐和用于存储高温储能介质的高温储能罐,所述低温储能罐的出口和所述高温储能罐的入口之间形成有第一蓄热通路和第二蓄热通路,所述第一蓄热通路和所述第二蓄热通路并联设置;

2.根据权利要求1所述的储能系统,其特征在于,所述第二蓄热通路为至少两条,至少两条所述第二蓄热通路并联设置,每条所述第二蓄热通路均串联设置有所述第一换热器、所述中温储能罐及所述第二加热器。

3.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,至少一条所述第二蓄热通路串联设置有至少两个存储温度不同的所述中温储能罐,所述低温储能罐和与所述低温储能罐相邻的所述中温储能罐之间设置有所述第一换热器,相邻两个所述中温储能罐之间设置有所述第一换热器。

4.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第一蓄热通路设置有第一输送泵,所述第一输送泵位于所述低温储能罐的出口和所述第一加热器的入口之间。

5.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第二蓄热通路设置有第二输送泵,所述第二输送泵位于所述低温储能罐的出口和所述第一换热器的入口之间。

6.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第二蓄热通路设置有第三输送泵,所述第三输送泵位于所述中温储能罐的出口和所述第二加热器的入口之间。

7.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第一加热器

8.根据权利要求7所述的储能系统,其特征在于,还包括光伏电站和/或风力电站,所述第一加热器和/或所述第二加热器与所述光伏电站和所述风力电站中的至少一个电连接。

9.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第一加热器和/或所述第二加热器为太阳能集热器;

10.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述高温储能罐的出口和所述低温储能罐的入口之间形成有放热通路,所述放热通路设置有至少一个第二换热器,所述第二换热器的入口与所述高温储能罐的出口连通,所述第二换热器的出口与所述低温储能罐的入口连通,所述第二换热器用于水与储能介质换热并输出过热蒸汽。

11.根据权利要求10所述的储能系统,其特征在于,所述第二换热器为两个,两个所述第二换热器串联设置于所述放热通路;

12.根据权利要求10所述的储能系统,其特征在于,所述第二换热器为三个,三个所述第二换热器串联设置于所述放热通路。

13.根据权利要求10所述的储能系统,其特征在于,所述放热通路设置有第四输送泵,所述第四输送泵位于所述高温储能罐的出口和所述第二换热器的入口之间。

14.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述换热介质的热量来自于工业余热。

15.根据权利要求14所述的储能系统,其特征在于,还包括合成氨系统,所述换热介质为所述合成氨系统所产生的中温合成气。

16.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述低温储能罐、所述中温储能罐及所述高温储能罐中,至少一个所述储能罐设有保温结构。

17.根据权利要求16所述的储能系统,其特征在于,所述储能罐内部和/或所述储能罐外部设置有所述保温结构。

18.根据权利要求17所述的储能系统,其特征在于,所述保温结构为保温管。

19.根据权利要求18所述的储能系统,其特征在于,所述保温管内的保温介质包括饱和蒸汽、过热蒸汽及中温合成气中的至少一种。

20.一种发电系统,包括汽轮发电机组和权利要求1-19中任一项所述的储能系统,其特征在于,所述储能系统放热阶段所输出的过热蒸汽驱动所述汽轮发电机组发电。

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【技术特征摘要】

1.一种储能系统,其特征在于,包括用于存储低温储能介质的低温储能罐和用于存储高温储能介质的高温储能罐,所述低温储能罐的出口和所述高温储能罐的入口之间形成有第一蓄热通路和第二蓄热通路,所述第一蓄热通路和所述第二蓄热通路并联设置;

2.根据权利要求1所述的储能系统,其特征在于,所述第二蓄热通路为至少两条,至少两条所述第二蓄热通路并联设置,每条所述第二蓄热通路均串联设置有所述第一换热器、所述中温储能罐及所述第二加热器。

3.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,至少一条所述第二蓄热通路串联设置有至少两个存储温度不同的所述中温储能罐,所述低温储能罐和与所述低温储能罐相邻的所述中温储能罐之间设置有所述第一换热器,相邻两个所述中温储能罐之间设置有所述第一换热器。

4.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第一蓄热通路设置有第一输送泵,所述第一输送泵位于所述低温储能罐的出口和所述第一加热器的入口之间。

5.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第二蓄热通路设置有第二输送泵,所述第二输送泵位于所述低温储能罐的出口和所述第一换热器的入口之间。

6.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第二蓄热通路设置有第三输送泵,所述第三输送泵位于所述中温储能罐的出口和所述第二加热器的入口之间。

7.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第一加热器

8.根据权利要求7所述的储能系统,其特征在于,还包括光伏电站和/或风力电站,所述第一加热器和/或所述第二加热器与所述光伏电站和所述风力电站中的至少一个电连接。

9.根据权利要求1或2所述的储能系统,其特征在于,所述第一加热器和/或所述第二加热器为太阳能集热器;

10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:邬林勇
申请(专利权)人:隆基绿能科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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