【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超临界二氧化碳循环发电，尤指一种耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统及其工艺流程。
技术介绍
1、随着风能、太阳能等新能源的大规模使用，可以在一定程度上减缓传统化石能源的消耗，但同时其发电的间歇性和波动性特征会对电网造成冲击，带来新的挑战。储能技术是解决这些问题的重要手段，对于能源系统的优化和调节具有重要意义。其中，压缩储能技术作为一种新型储能技术，通过压缩工作介质进行能源储存，能在用电低谷期时，采用多余电力将工作介质进行压缩，把能量储存起来；当用电高峰期时，再将其释放，通过透平驱动发电机输出电力，是一种更为高效的能源利用方式。
2、大规模压缩储能技术通常需要体积庞大的介质储存空间，占地面积大，是目前推广的主要挑战。开发完毕的油气藏储存容积巨大，且位于地下，不占据地上空间，是理想的储能介质储藏空间。同时，深层地质空间温度较高，含有丰富的地热能，也可以利用储能介质加以利用。目前主流的储能介质是空气，但是空气应用于地下空间储能时，有如下不足：
3、1)空气压缩耗能较大，储能转换效率不高。
4、2)空气受压缩后，温度较高，无法高效利用中低温地热能。
5、3)一般需要设置回热器或补燃，以提高储能系统效率，导致设备多、系统复杂。
6、4)空气具有氧化性，可能与地下矿石反应，也可能与油气藏内的可燃气体反应，对油气藏选址要求苛刻，且安全隐患大。
7、对此，有学者研究发现，与空气的临界条件(-141℃，3.77mpa)相比，二氧化碳的临界条件(31℃，7.38mp
8、专利申请号为201710964845.6的专利文件——《一种双地下储气室的压缩二氧化碳储能系统》，公开了一种以二氧化碳为工作介质，采用地下咸水层来充当地下储气室，存储二氧化碳，利用地下地热能来加热高压储气室内的高压二氧化碳的储能系统，但是该系统仍然在高压储气室后设置了加热器，需要外部加热，整体能量利用率不高，并且该系统运行模式调节性不好。
9、因此，如何对现有技术中存在的技术缺陷进行改进，一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统及其工艺流程，能采集深层地热，无需额外设置加热器，还能实现储能、发电、供热的多模式应用，可调节性更好，整体能量效率更高。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，包括：经管路依次首尾连接的浅层低温地下储气室、压缩机、深层高温地下储气室和膨胀机；
4、其中，所述浅层低温地下储气室和所述压缩机之间设有第一截断阀，所述压缩机和所述深层高温地下储气室之间设有第二截断阀，所述深层高温地下储气室和所述膨胀机之间设有第三截断阀，以及，所述膨胀机和所述浅层低温地下储气室之间设有第四截断阀；
5、所述耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统具有储能模式和连续发电模式；所述储能模式时，所述第一截断阀和所述第二截断阀打开，所述第三截断阀和所述第四截断阀关闭；或，所述第一截断阀和所述第二截断阀关闭，所述第三截断阀和所述第四截断阀打开；
6、所述连续发电模式时，所述第一截断阀、所述第二截断阀、所述第三截断阀和所述第四截断阀均打开。
7、在一些实施方式中，所述储能模式具有用电低谷期和用电高峰期；
8、处于用电低谷期时，所述第一截断阀和所述第二截断阀打开，所述第三截断阀和所述第四截断阀关闭；处于用电高峰期时，所述第一截断阀和所述第二截断阀关闭，所述第三截断阀和所述第四截断阀打开。
9、在一些实施方式中，所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统还包括：
10、冷却器，经管路连接于所述浅层低温地下储气室和所述压缩机之间，且所述第一截断阀设于所述浅层低温地下储气室和所述冷却器之间。
11、在一些实施方式中，所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统还包括：
12、余热回收器，经管路连接于所述膨胀机和所述浅层低温地下储气室之间，且所述第四截断阀设于所述余热回收器和所述浅层低温地下储气室之间。
13、在一些实施方式中，所述浅层低温地下储气室的压力大小为7.5mpa-10mpa，和/或，所述深层高温地下储气室的压力大小为15mpa-25mpa。
14、在一些实施方式中，所述浅层低温地下储气室的温度不大于45℃，和/或，所述深层高温地下储气室的温度大于100℃。
15、在一些实施方式中，所述压缩机连通所述浅层低温地下储气室的一端设有压力调节阀；及，所述膨胀机连通所述深层高温地下储气室的一端设有压力调节阀。
16、在一些实施方式中，所述膨胀机为可变膨胀比的膨胀机。
17、本申请还提供一种耦合地热的超临界二氧化碳储能发电的工艺流程，适用于上述任一实施方式中所提供的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，包括：
18、所述耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统处于储能模式时，具有用电低谷期和用电高峰期；
19、处于用电低谷期时，控制所述第一截断阀和所述第二截断阀打开，所述第三截断阀和所述第四截断阀关闭，所述浅层低温地下储气室内的低温低压超临界二氧化碳经所述压缩机增压后进入所述深层高温地下储气室，将多余电能转换为内能储存在超临界二氧化碳中，储能完成后，控制所述第一截断阀和所述第二截断阀关闭；及，
20、处于用电高峰期时，控制所述第一截断阀和所述第二截断阀关闭，所述第三截断阀和所述第四截断阀打开，所述深层高温地下储气室内的高温高压超临界二氧化碳经所述膨胀机膨胀发电后进入所述浅层低温地下储气室，释能结束后，控制所述第三截断阀和所述第四截断阀关闭；
21、所述耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统处于连续发电模式时，控制所述第一截断阀、所述第二截断阀、所述第三截断阀和所述第四截断阀打开，所述浅层低温地下储气室内的低温低压超临界二氧化碳经所述压缩机增压后进入所述深层高温地下储气室，吸收地热后成为高温高压二氧化碳，高温高压二氧化碳经所述膨胀机膨胀发电后成为低温低压超临界二氧化碳，重新进入所述浅层低温地下储气室，以形成热力循环。
22、在一些实施方式中，所述耦合地热的超临界二氧化碳储能发电的工艺流程还包括：冷却器和余热回收器；
23、所述冷却器位于所述第一截断阀和所述压缩机之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，包括：经管路依次首尾连接的浅层低温地下储气室、压缩机、深层高温地下储气室和膨胀机；
2.根据权利要求1所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1或2所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1或2所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，
6.根据权利要求1或2所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，
7.根据权利要求1或2所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，
8.根据权利要求1或2所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，所述膨胀机为可变膨胀比的膨胀机。
9.一种耦合地热的超临界二氧化碳储能发电的工艺流程，适用于权利要求1-8任一项所述的耦合地热的超临界二氧化碳储能发电系统，其特征在于，包括：
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