一种超临界循环储能发电系统的制作方法

本技术属于新能源的储能发电，特别涉及一种超临界循环储能发电系统。

背景技术：

1、储能技术对于解决可再生能源的大规模接入和弃风、弃光问题确实至关重要。它能够有效地储存多余的电能，并在需要时释放出来，从而确保可再生能源的稳定供应。在分布式能源、智能电网和能源互联网的发展中，储能技术同样扮演着不可或缺的角色。通过储能，我们可以更灵活地管理和控制电力供应，提高电网的稳定性和可靠性。此外，储能技术对于解决常规电力系统的峰谷调节问题以及提高能源效率、安全性和经济性也具有重要意义。通过储能，我们可以在电力需求较低的时段储存电能，并在需求高峰时释放，从而实现电力的优化配置，降低运营成本。随着绿色能源开始逐步替代全球的电力供应，世界各地都将需要大规模的能源储存，新型二氧化碳储能、压缩空气储能及氢储能等新技术层出不穷。

2、新技术储能中压缩空气储能容量大，单机容量可达百兆瓦级以上，仅次于抽水蓄能，但是储能的压缩空气会被加热从而导致能量的损耗在转换过程，能源的利用效率偏低，至今没有商业化，同时受地理条件的限制大。针对压缩空气储能系统存在的技术与应用瓶颈问题,提出二氧化碳储能的方式，相比于空气，二氧化碳用作介质有一些独特的优势；但是它的成本较高, 主要设备还在研究阶段，还需要大量的研究和开发,才能使其变得更加可行。氢储能的痛点在于氢气成本高、电站造价成本高、能量转换效率低、技术成熟度低,以及制氢-储氢-运氢-发电整个流程较长等诸多因素给氢储能发电应用推广带来了极大挑战。

3、未来，随着储能技术的进一步成熟和成本的降低，它将在能源领域发挥更加重要的作用，为我们的能源供应提供更加安全、稳定和可持续的保障。因此寻找一种新的储能技术方案很有必要。

技术实现思路

1、为实现低成本、高效率的储能，本实用新型提供一种超临界循环储能发电系统，相比现有技术，结合了超临界循环介质的循环与水储能技术，实现高效的能量转换和存储，具体描述如下：

2、一种超临界循环储能发电系统，包括低温换热管、压缩机、膨胀机、高温换热器、中温换热器、高温储水罐、中温储水罐、低温储水罐、液压泵、液压发电机、储冰槽、发电机、循环介质以及他们之间的连接管道；所述储冰槽内装满冰水或水溶液，低温换热器均匀地布置在储冰槽内冰水或水溶液中；所述压缩机的循环介质入口和膨胀机的循环介质出口分别与低温换热管的一端连通；所述低温换热管的另一端与液压泵的循环介质入口和液压发电机的循环介质出口连通；所述液压泵的循环介质出口和液压发电机的循环介质入口与中温换热器循环介质通道一端连通；所述中温换热器循环介质通道另一端与高温换热器的循环介质通道一端连通，高温换热器的循环介质通道的另一端与所述压缩机的循环介质出口和膨胀机的循环介质入口连通。

3、进一步地，所述高温换热器的水介质通道的两端分别与高温储水罐和中温储水罐连通；所述中温换热器水介质通道的两端分别与中温储水罐和低温储水罐连通。

4、进一步地，还包括第一四通阀、第二四通阀、高温泵和中温泵；第一四通阀和高温泵安装在高温换热器的水介质通道与高温储水罐/中温储水罐之间；第二四通阀和中温泵安装在中温换热器水介质通道与中温储水罐/低温储水罐之间。

5、进一步地，所述高温换热器和中温换热器是双介质换热器。

6、进一步地，所述高温换热器和中温换热器是等压换热器。

7、进一步地，所述循环介质是氟利昂、氨或者二氧化碳中的一种。

8、进一步地，所述膨胀机与发电机进行电连接。

9、进一步地，所述储冰槽内的水溶液是氯化盐的水溶液。

10、本实用新型的超临界循环储能发电系统是一种创新的能源转换和存储技术，它结合了超临界介质（氟利昂、氨或者二氧化碳）循环与水储能技术。在这个系统中，水被用作储能介质，而循环介质则在超临界状态下运行，以实现高效的能量转换和存储。本实用新型在可再生能源领域具有广阔的应用前景。它可以与太阳能、风能等可再生能源相结合，解决其间歇性和不稳定性的问题。此外，该系统还可以用于峰谷调节、应急备用电源等场景，为电力系统的稳定运行提供支持。

技术特征：

1.一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，包括低温换热管、压缩机、膨胀机、高温换热器、中温换热器、高温储水罐、中温储水罐、低温储水罐、液压泵、液压发电机、储冰槽、发电机、循环介质以及他们之间的连接管道；所述储冰槽内装满冰水或水溶液，低温换热器均匀地布置在储冰槽内冰水或水溶液中；所述压缩机的循环介质入口和膨胀机的循环介质出口分别与低温换热管的一端连通；所述低温换热管的另一端与液压泵的循环介质入口和液压发电机的循环介质出口连通；所述液压泵的循环介质出口和液压发电机的循环介质入口与中温换热器循环介质通道一端连通；所述中温换热器循环介质通道另一端与高温换热器的循环介质通道一端连通，高温换热器的循环介质通道的另一端与所述压缩机的循环介质出口和膨胀机的循环介质入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，所述高温换热器的水介质通道的两端分别与高温储水罐和中温储水罐连通；所述中温换热器水介质通道的两端分别与中温储水罐和低温储水罐连通。

3.根据权利要求2所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，还包括第一四通阀、第二四通阀、高温泵和中温泵；第一四通阀和高温泵安装在高温换热器的水介质通道与高温储水罐/中温储水罐之间；第二四通阀和中温泵安装在中温换热器水介质通道与中温储水罐/低温储水罐之间。

4.根据权利要求1所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，所述高温换热器和中温换热器是双介质换热器。

5.根据权利要求1所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，所述高温换热器和中温换热器是等压换热器。

6.根据权利要求1所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，所述循环介质是氟利昂、氨或者二氧化碳中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，所述膨胀机与发电机进行电连接。

8.根据权利要求1所述的一种超临界循环储能发电系统，其特征在于，所述储冰槽内的水溶液是氯化盐的水溶液。

技术总结一种超临界循环储能发电系统，包括低温换热管、压缩机、膨胀机、高温换热器、中温换热器、高温储水罐、中温储水罐、低温储水罐、液压泵、液压发电机、储冰槽、发电机、循环介质以及他们之间的连接管道；所述储冰槽内装满冰水或水溶液，低温换热器均匀地布置在储冰槽内冰水或水溶液中；所述压缩机和膨胀机并联在低温换热管与高温换热器中间；所述液压泵和液压发电机并联在低温换热管与中温换热器中间；所述中温换热器与高温换热器连通。本技术成功实现了超临界介质循环与水储能技术的有机结合，为能源的高效利用和可持续发展提供了新的解决方案。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：20240111技术公布日：2024/9/19