一种太阳能补热储能发电系统的制作方法

本发明属于储能，特别涉及到热力学储能技术。

背景技术：

1、储能技术是当今能源领域的重要革新力量，它不仅对于推动能源的转型与优化具有深远的影响，更是引领国内能源创新、助力我国在全球能源战略中占据优势地位的关键要素。当前，我国储能产业正处于由初步商业化阶段向广泛规模化应用的过渡期，不论是在技术研发、项目落地示范，还是在商业模式的创新与政策环境的构建上，都呈现出积极的发展势头。

2、现阶段，抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂离子电池、铅蓄电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器以及各种前沿的新型储能技术，都在我国得到了广泛应用。但这些技术也各有短板：有的技术能量密度并不理想，有的循环效率低下，有的投资成本过高，有的使用寿命偏短，有的受地理条件限制较大，有的甚至存在安全隐患。这些因素都在一定程度上制约了这些技术的大规模推广。因此，储能技术的不断进步与创新至关重要，它不仅关乎能源的高效利用，更对实现未来能源可持续发展目标具有决定性影响。

技术实现思路

1、为改进目前能源储存与发电技术的局限，本发明创新性地提出一种太阳能补热储能发电系统。这一系统不仅融合了先进的储能技术，更在关键环节引入了补热机制，实现了能源利用效率的显著提升。相较于传统的储能发电设备，本发明所提供的系统在运行过程中能够对工作介质进行智能补热，确保在放电过程中的能量损失最小化，从而大大提高了整体效率，优化了能源储存与转换过程。具体描述如下：一种太阳能补热储能发电系统，包括储能发电系统和太阳能补热系统；所述储能发电系统包括膨胀机、压缩机、高温逆流换热器、中温逆流换热器、第一工质泵、液力发电机、第一储液罐、蓄冰池、高温水储罐、中温水储罐、低温水储罐、第二储液罐、第二工质泵、第一水泵、第二水泵、冷凝器、循环介质、以及储热介质组成；所述压缩机与膨胀机并联在蓄冰池与高温逆流换热器的循环介质通道之间；所述第一工质泵与液力发电机并联在第一储液罐与中温逆流换热器的循环介质通道之间；所述高温逆流换热器的循环介质通道与中温逆流换热器的循环介质通道相连；所述第一储液罐与蓄冰池连通；所述冷凝器的入口分别与压缩机的出口和膨胀机的出口相连，出口分别与液力发电机的入口和第二储液罐相连；所述第二储液罐分别与第一工质泵的出口和液力发电机的入口连通；所述第二工质泵与中温逆流换热器的循环介质通道并联；

2、所述高温水储罐与高温逆流换热器的储热介质通道一端连通，高温逆流换热器的储热介质通道的另一端通过第一水泵与中温水储罐连通；所述中温水储罐与中温逆流换热器的储热介质通道一端连通，中温逆流换热器的储热介质通道另一端通过第二水泵与低温水储罐连通；

3、所述太阳能补热系统包括太阳能集热系统、传输管道和蓄热换热设备；所述太阳能集热系统通过传输管道与蓄热换热设备连通；所述蓄热换热设备安装在高温水储罐的里面。

4、进一步地，所述太阳能补热系统的太阳能集热系统是光热系统。

5、进一步地，其特征在于，所述太阳能补热系统的太阳能集热系统替换为余热系统或者燃气热源中的一个。

6、进一步地，其特征在于，所述第一水泵出口通过阀门分别与中温水储罐和高温逆流换热器的储热介质通道连通，入口通过阀门分别与中温水储罐和高温逆流换热器的储热介质通道连通，通过阀门的切换使储热介质在高温水储罐和中温水储罐之间能够双向循环。

7、进一步地，其特征在于，所述第二水泵出口通过阀门分别与低温水储罐和中温逆流换热器的储热介质通道连通，入口通过阀门分别与低温水储罐和中温逆流换热器的储热介质通道连通，通过阀门的切换使储热介质在中温水储罐和低温水储罐之间能够双向循环。

8、进一步地，其特征在于，所述循环介质为r134a、r32、r22或氨中的一种。

9、进一步地，所述储热介质为水。

10、进一步地，所述冷凝器为闭式冷却塔或风冷冷凝器。

11、本发明与现有技术具有以下优势：1）该系统在储能过程中融入了补热技术，可以在放电时对循环介质进行补热，从而大幅提升能源的循环效率和利用率；2）高温水储罐、中温水储罐和低温水储罐的设置，实现了热能的多级利用与存储；3）膨胀机、压缩机和两个逆流换热器的协同工作，实现能量的高效转换与储存；4）无论是在晴天还是阴雨天，甚至在停电的状况下，这种太阳能补热储能装置都能稳定地提供电力，确保能源供应的连续性和稳定性，为现代社会的能源需求提供了强有力的支持。

技术特征：

1.一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，包括储能发电系统和太阳能补热系统；所述储能发电系统包括膨胀机、压缩机、高温逆流换热器、中温逆流换热器、第一工质泵、液力发电机、第一储液罐、蓄冰池、高温水储罐、中温水储罐、低温水储罐、第二储液罐、第二工质泵、第一水泵、第二水泵、冷凝器、循环介质、以及储热介质组成；所述压缩机与膨胀机并联在蓄冰池与高温逆流换热器的循环介质通道之间；所述第一工质泵与液力发电机并联在第一储液罐与中温逆流换热器的循环介质通道之间；所述高温逆流换热器的循环介质通道与中温逆流换热器的循环介质通道相连；所述第一储液罐与蓄冰池连通；所述冷凝器的入口分别与压缩机的出口和膨胀机的出口相连，出口分别与液力发电机的入口和第二储液罐相连；所述第二储液罐分别与第一工质泵的出口和液力发电机的入口连通；所述第二工质泵与中温逆流换热器的循环介质通道并联；

2.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述太阳能补热系统的太阳能集热系统是光热系统。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述太阳能补热系统的太阳能集热系统替换为余热系统或者燃气热源中的一个。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述第一水泵出口通过阀门分别与中温水储罐和高温逆流换热器的储热介质通道连通，入口通过阀门分别与中温水储罐和高温逆流换热器的储热介质通道连通，通过阀门的切换使储热介质在高温水储罐和中温水储罐之间能够双向循环。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述第二水泵出口通过阀门分别与低温水储罐和中温逆流换热器的储热介质通道连通，入口通过阀门分别与低温水储罐和中温逆流换热器的储热介质通道连通，通过阀门的切换使储热介质在中温水储罐和低温水储罐之间能够双向循环。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述循环介质为r134a、r32、r22或氨中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述储热介质为水。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能补热储能发电系统，其特征在于，所述冷凝器为闭式冷却塔或风冷冷凝器。

技术总结一种太阳能补热储能发电系统，包括膨胀机、压缩机、高温逆流换热器、中温逆流换热器、第一工质泵、液力发电机、第一储液罐、蓄冰池、高温水储罐、中温水储罐、低温水储罐、第二储液罐、太阳能补热系统、第二工质泵、第一水泵、第二水泵、冷凝器等部分组成；其中压缩机与膨胀机并联在蓄冰池与高温逆流换热器之间；第一工质泵与液力发电机并联在第一储液罐与中温逆流换热器之间；所述冷凝器的入口分别与压缩机的出口和膨胀机的出口相连，出口分别与液力发电机入口和第二储液罐相连；所述第二储液罐分别与第一工质泵出口和液力发电机的入口连通；所述第二工质泵与中温逆流换热器并联；高温水储罐，经高温逆流换热器，与中温水储罐相连；中温水储罐，经中温逆流换热器，与低温水储罐相连；太阳能补热系统与高温水储罐的两端连通。技术研发人员：祝长宇,丁式平,何慧丽,祝帝文受保护的技术使用者：北京中热能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18