基于二氧化碳气液两相循环的储能系统的制作方法

本技术涉及储能，特别是涉及一种基于二氧化碳气液两相循环的储能系统。

背景技术：

1、随着碳达峰、碳中和成为全球共识，利用太阳能、风能等清洁能源以减缓煤炭、石油等不可再生的传统能源消耗成为必然选择，而由于清洁能源的间歇性、波动性、错峰发电等特点，储能技术成为清洁能源发展的关键技术之一。

2、目前，基于二氧化碳气液两相循环的储能技术通过在用电低谷期将储气仓内常温常压的气态二氧化碳压缩冷凝为液态二氧化碳储存在储罐中，在用电高峰期利用热能加热液态二氧化碳至气态，气态二氧化碳驱动透平带动发电机进行发电，而做功后的气态二氧化碳重新回到储气仓内循环使用，具有结构简单、布置灵活、储能效率较高等优势逐渐引起了广泛的关注。

3、利用上述储能技术的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统包括储能过程和释能过程，整套基于二氧化碳气液两相循环的储能系统中，需要冷量的设备有冷凝器和部分辅助设备，需要热量的设备有蒸发器和预热器，但是现有基于二氧化碳气液两相循环的储能系统中，所需冷量由制冷机组来提供，所需热量由热泵来提供，导致基于二氧化碳气液两相循环的储能系统的能耗较大，降低了循环效率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，由吸收式热泵利用余热生成并提供冷量和热量，节约能源，提高运行效率，拓展了适用场景和范围。

2、本实用新型提供了一种基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，包括闭环连接的储气库、压缩机以及储能换热组件、储液罐、释能换热组件、透平机，所述基于二氧化碳气液两相循环的储能系统还包括余热换热组件，其中：

3、所述余热换热组件包括吸收式热泵、储冷罐以及储热罐，所述吸收式热泵用于吸收余热生成并提供冷源、第一热源，且具有用于输出所述冷源的第一出口、用于输出所述第一热源的第二出口，所述储冷罐的输入端与所述第一出口相连接，且输出端与所述储能换热组件相连接，所述储热罐的输入端与所述第二出口相连接，且输出端与所述释能换热组件和/或所述储能换热组件相连接。

4、上述基于二氧化碳气液两相循环的储能系统工作时，余热换热组件启动，吸收式热泵吸收余热生成并提供冷源、第一热源，冷源经过第一出口输入至储冷罐内，第一热源经过第二出口输入至储热罐内。在储能阶段，储存于储气库内的常温常压的二氧化碳进入到压缩机、储能换热组件，并在储能换热组件内与来自储冷罐的冷源进行热交换，转换成高压液态的二氧化碳并存储在储液罐内；释能阶段，储存于储液罐内的高压液态的二氧化碳进入到释能换热组件，并在释能换热组件内进行热交换，转换成高温高压的二氧化碳，高温高压的二氧化碳经过透平机膨胀做功后转换成常温常压的二氧化碳并回流到储气库内；在上述基于二氧化碳气液两相循环的储能系统中，二氧化碳气液两相循环热交换中所需的热量由第一热源提供，来自储热罐的第一热源与二氧化碳在释能换热组件和/或储能换热组件内进行换热，而冷源和第一热源由吸收式热泵利用余热生成并提供，有效利用现有工厂热量，提高了基于二氧化碳气液两相循环的储能系统的运行效率，拓展了基于二氧化碳气液两相循环的储能系统的适用场景和范围。

5、在其中一个实施例中，所述余热包括外部余热。

6、在其中一个实施例中，所述余热包括所述储能换热组件所产生的热量、所述释能换热组件所产生的热量中的至少一个。

7、在其中一个实施例中，所述余热还包括所述透平机的出口热量和/或所述压缩机的出口热量。

8、在其中一个实施例中，所述余热换热组件包括至少一个换热器，所述换热器的一端与所述吸收式热泵相连接，另一端与所述透平机的出口和/或所述压缩机的出口相连接。

9、在其中一个实施例中，所述储能换热组件包括第一冷凝器，所述第一冷凝器通过具有第一阀门的第一管道与所述储冷罐相连接，且用于在所述第一阀门打开时进行所述冷源与气态二氧化碳的换热。

10、在其中一个实施例中，所述释能换热组件包括第一蒸发器，所述第一蒸发器通过具有第二阀门的第二管道与所述储热罐相连接，且用于在所述第二阀门打开时进行所述第一热源与液态二氧化碳的换热。

11、在其中一个实施例中，所述储能换热组件还包括预热器，所述预热器设置在所述压缩机与所述储气库之间，所述预热器通过具有第三阀门的第三管道与所述储热罐相连接，且用于在所述第三阀门打开时进行所述第一热源与气态二氧化碳的换热。

12、在其中一个实施例中，所述余热换热组件还包括热量收集器，所述热量收集器与所述释能换热组件相连接，且用于吸收余热以形成第二热源。

13、在其中一个实施例中，所述释能换热组件包括加热器，所述加热器与所述热量收集器相连接，且用于进行所述第二热源和气态二氧化碳的换热。

技术特征：

1.一种基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，包括闭环连接的储气库、压缩机以及储能换热组件、储液罐、释能换热组件、透平机，所述基于二氧化碳气液两相循环的储能系统还包括余热换热组件，其中：

2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述余热包括外部余热。

3.根据权利要求1或2所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述余热包括所述储能换热组件所产生的热量、所述释能换热组件所产生的热量中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述余热还包括所述透平机的出口热量和/或所述压缩机的出口热量。

5.根据权利要求4所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述余热换热组件包括至少一个换热器，所述换热器的一端与所述吸收式热泵相连接，另一端与所述透平机的出口和/或所述压缩机的出口相连接。

6.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述储能换热组件包括第一冷凝器，所述第一冷凝器通过具有第一阀门的第一管道与所述储冷罐相连接，且用于在所述第一阀门打开时进行所述冷源与气态二氧化碳的换热。

7.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述释能换热组件包括第一蒸发器，所述第一蒸发器通过具有第二阀门的第二管道与所述储热罐相连接，且用于在所述第二阀门打开时进行所述第一热源与液态二氧化碳的换热。

8.根据权利要求1或7所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述储能换热组件还包括预热器，所述预热器设置在所述压缩机与所述储气库之间，所述预热器通过具有第三阀门的第三管道与所述储热罐相连接，且用于在所述第三阀门打开时进行所述第一热源与气态二氧化碳的换热。

9.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述余热换热组件还包括热量收集器，所述热量收集器与所述释能换热组件相连接，且用于吸收余热以形成第二热源。

10.根据权利要求9所述的基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，其特征在于，所述释能换热组件包括加热器，所述加热器与所述热量收集器相连接，且用于进行所述第二热源和气态二氧化碳的换热。

技术总结本技术涉及一种基于二氧化碳气液两相循环的储能系统，包括闭环连接的储气库、压缩机以及储能换热组件、储液罐、释能换热组件、透平机，基于二氧化碳气液两相循环的储能系统还包括余热换热组件，其中：余热换热组件包括吸收式热泵、储冷罐以及储热罐，吸收式热泵用于吸收余热生成并提供冷源、第一热源，且具有用于输出冷源的第一出口、用于输出第一热源的第二出口，储冷罐的输入端与第一出口相连接，且输出端与储能换热组件相连接，储热罐的输入端与第二出口相连接，且输出端与释能换热组件和/或储能换热组件相连接；余热换热组件启动，吸收式热泵吸收余热生成并提供冷源和第一热源，用于二氧化碳气液两相循环热交换，提高了运行效率。技术研发人员：王林,孙力,王磊受保护的技术使用者：百穰新能源科技（深圳）有限公司技术研发日：20231114技术公布日：2024/6/26