【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液态空气储能 ，尤其涉及一种液态空气储能系统预冷量的计算方法及装置。
技术介绍
1、液态空气储能技术，作为一种具备高储能密度且不受地理条件约束的大规模储能方案，对于电网调峰能力的增强及碳排放量的有效降低，具有举足轻重的战略意义，该技术被视为缓解可再生能源波动性和间歇性挑战的有效策略之一。在液态空气储能系统的构建中，储罐作为储存液化空气的核心装置，其性能与稳定性直接关联到整个系统的效能。
2、储罐在预冷及长期运行阶段通过向储罐内部供应预冷介质，以使储罐维持低温环境，确保液态空气在储罐内维持其液态形态。显然，储罐预冷耗液量对于整个系统的效率至关重要，储罐预冷耗液量的精确计算是目前业界亟待解决的重要课题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种液态空气储能系统预冷量的计算方法及装置，考虑环境温度变化来确定精确的储罐漏热量，进而实现预冷过程中液氮耗液量的精确计算，从而提高预冷效率。
2、本专利技术提供一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，包括如下步骤：
3、基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量；
4、确定储罐内设备向预冷介质传热的预冷放热量；
5、确定储罐内气体向预冷介质传热的气体放热量；
6、将所述储罐漏热量、所述预冷放热量和所述气体放热量，确定为液态空气储能系统的总放热量；
7、基于所述总放热量，确定液态空气储能系统预冷过程中液氮的耗液量。
8、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述液态空气储能系统包括丙烷罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
9、基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐底部的导热热阻，确定丙烷罐底部的第一漏热量；
10、基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐侧部保冷层的导热热阻，确定丙烷罐侧部的第二漏热量；
11、基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐顶部的导热热阻，确定丙烷罐顶部的第三漏热量；
12、将所述第一漏热量、所述第二漏热量和所述第三漏热量之和，确定为丙烷罐漏热量。
13、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述液态空气储能系统还包括低温甲醇罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
14、基于当前环境温度、所述低温甲醇罐的内部温度和第一导热热阻，确定所述低温甲醇罐侧部的第一导热量，所述第一导热热阻为所述低温甲醇罐侧部保冷层的导热热阻；
15、基于当前环境温度、所述低温甲醇罐的内部温度和第二导热热阻，确定所述低温甲醇罐端部的第二导热量，所述第二导热热阻为所述低温甲醇罐端部的导热热阻；
16、将所述第一导热量和所述第二导热量之和，确定为低温甲醇罐漏热量。
17、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述液态空气储能系统还包括液空储罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
18、基于当前环境温度、所述液空储罐的内部温度和所述液空储罐底部的导热热阻，确定液空储罐底部的第四漏热量；
19、基于当前环境温度、所述液空储罐的内部温度和所述液空储罐侧部保冷层的导热热阻，确定液空储罐侧部的第五漏热量；
20、基于当前环境温度、所述液空储罐的内部温度、所述液空储罐顶部的导热热阻、平均对数换热面积，确定液空储罐顶部的第六漏热量；
21、将所述第四漏热量、所述第五漏热量和所述第六漏热量之和，确定为液空储罐热量。
22、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述基于所述总放热量，确定液态空气储能系统预冷过程中液氮的耗液量，包括：
23、基于预冷介质的显热预冷方式，确定所述总放热量对应的最小预冷耗液量；
24、基于预冷介质的潜热预冷方式，确定所述总放热量对应的最大预冷耗液量；
25、基于所述最小预冷耗液量和所述最大预冷耗液量，确定液态空气储能系统的预冷量。
26、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐底部的导热热阻，确定丙烷罐底部的第一漏热量，包括：
27、基于公式（1）确定丙烷罐底部的第一漏热量；
28、（1）
29、其中，表示丙烷罐底部的第一漏热量，表示丙烷罐的内部温度，表示当前环境温度，表示丙烷罐的底部面积，表示丙烷罐底部的导热热阻。
30、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐侧部保冷层的导热热阻，确定丙烷罐侧部的第二漏热量，包括：
31、基于公式（2）确定丙烷罐侧部的第二漏热量；
32、（2）
33、其中，表示丙烷罐侧部的第二漏热量，表示丙烷罐侧部保冷层的导热热阻，，表示丙烷罐外表面的平均导热系数，表示丙烷罐的外径，表示丙烷罐保冷层的各层内径，表示丙烷罐保冷层的各层相应的导热系数，表示丙烷罐高度。
34、根据本专利技术提供的一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，所述基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐顶部的导热热阻，确定丙烷罐顶部的第三漏热量，包括：
35、基于公式（3）确定丙烷罐顶部的热辐射漏热量；
36、（3）
37、其中，表示热辐射漏热量，即吊顶的热辐射漏热量；表示丙烷罐顶部的吊顶上表面温度，表示丙烷罐顶部的拱顶对吊顶的辐射热阻，，表示拱顶内表面的反射率，表示吊顶保冷层上表面发射率，表示拱顶内表面的的表面积，表示吊顶保冷层上表面的表面积，表示吊顶保冷层上表面对拱顶内表面的角系数；
38、基于公式（4）确定丙烷罐吊顶保冷层传递至罐内的传递热量；
39、（4）
40、其中，表示传递热量，表示吊顶保冷层的导热热阻；
41、将所述热辐射漏热量和所述传递热量之和，确定为丙烷罐顶部的第三漏热量。
42、本专利技术还提供一种液态空气储能系统预冷量的计算装置，包括：
43、第一确定模块，用于基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量；
44、第二确定模块，用于确定储罐内设备向预冷介质传热的预冷放热量；
45、第三确定模块，用于确定储罐内气体向预冷介质传热的气体放热量；
46、第四确定模块，用于将所述储罐漏热量、所述预冷放热量和所述气体放热量，确定为液态空气储能系统的总放热量；
47、第五确定模块，用于基于所述总放热量，确定液态空气储能系统预冷过程中液氮的耗液量。
48、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述液态空气储能系统包括丙烷罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
3.根据权利要求2所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述液态空气储能系统还包括低温甲醇罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
4.根据权利要求3所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述液态空气储能系统还包括液空储罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
5.根据权利要求2所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述基于所述总放热量，确定液态空气储能系统预冷过程中液氮的耗液量，包括：
6.根据权利要求2至5任一项所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐底部的导热热阻，确定丙烷罐底部的第一漏热量，
7.根据权利要求2至5任一项所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐侧部保冷层的导热热阻，确定丙烷罐侧部的第二漏热量，包括：
8.根据权利要求2至5任一项所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述基于当前环境温度、所述丙烷罐的内部温度和所述丙烷罐顶部的导热热阻，确定丙烷罐顶部的第三漏热量，包括：
9.一种液态空气储能系统预冷量的计算装置，其特征在于，包括：
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述液态空气储能系统预冷量的计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述液态空气储能系统包括丙烷罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
3.根据权利要求2所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述液态空气储能系统还包括低温甲醇罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
4.根据权利要求3所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述液态空气储能系统还包括液空储罐，所述基于当前环境温度和液态空气储能系统的储罐内部温度，确定储罐漏热量，包括：
5.根据权利要求2所述的液态空气储能系统预冷量的计算方法，其特征在于，所述基于所述总放热量，确定液态空气储能系统预冷过程中液氮的耗液量，包括：
6.根据权利要求2至5任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭琦，强同波，张文，刘延江，韦古强，陈文强，王瑜，钱亚东，闫继登，刘茁汉，彭福星，任佳，李有斌，俞中岳，赵长瑛，张伟强，
申请(专利权)人：青海中绿电储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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