[发明专利]一种提升风能消纳的大容量储热系统及方法

权利要求书

1.一种提升风能消纳的大容量储热系统，其特征在于，该系统包括蒸汽发生装置、高温热量蓄热设备、压缩式热泵、低温热量蓄热设备和吸收式热泵，其中：

蒸汽发生装置，用于将弃风产生的电能转化为高温热能，并存储于高温热量蓄热设备；

高温热量蓄热设备，用于储存蒸汽发生装置产生的高温热能，并通过调节出口阀门开度的大小来产生设定的压力、温度的蒸汽至吸收式热泵；

压缩式热泵，以弃风产生的电能驱动压缩机，将环境热量转换成低温热能，并存储于低温热量蓄热设备；

低温热量蓄热设备，用于储存压缩式热泵产生的低温热能，并输出热量至吸收式热泵；

吸收式热泵，以来自高温热量蓄热设备输入的蒸汽为驱动热源，以低温热量蓄热设备输入的热量为低温热源，将给水加热生成供暖用热水进入供热管网供居民使用；

其中，所述高温热量蓄热设备为高温蒸汽蓄热器，其进口连接于蒸汽发生装置的蒸汽出口，其出口连接于吸收式热泵的发生器；所述低温热量蓄热设备为相变蓄热器，其进口连接于压缩式热泵的冷凝器，出口连接于吸收式热泵的蒸发器；所述蒸汽发生装置连接有水箱和水泵，水箱和水泵用于为蒸汽发生装置供水；所述高温蒸汽蓄热器中存储的高温高压蒸汽与所述吸收式热泵的发生器中的吸收工质换热后变成水进入水箱循环。

2.根据权利要求1所述的提升风能消纳的大容量储热系统，其特征在于，所述弃风产生的电能是风力发电机组产生的电能。

3.根据权利要求1所述的提升风能消纳的大容量储热系统，其特征在于，所述蒸汽发生装置为电锅炉，风力发电机组产生的电能加热电锅炉中的水，产生的高温高压蒸汽进入高温热量蓄热设备。

4.一种提升风能消纳的大容量储热方法，应用于权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，该方法包括：

风力发电机组发电产生的电能分为两部分，一部分为第一电能(P1)进入蒸汽发生装置，另一部分为第二电能(P2)用以驱动压缩式热泵；

蒸汽发生装置在第一电能(P1)的作用下产生高温高压的第一蒸汽(S1)进入高温热量蓄热设备，高温热量蓄热设备产生的第二蒸汽(S2)进入吸收式热泵的发生器；

压缩式热泵吸收来自环境热源的热量(P3)，并在第二电能(P2)的作用下产生热量被第五介质(S5)吸收进入低温热量蓄热设备；

低温热量蓄热设备输出第六介质(S6)进入吸收式热泵的蒸发器，第六介质(S6)与第二蒸汽(S2)共同驱动吸收式热泵工作，循环给水(S9)流经吸收式热泵的冷凝器和吸收器受热生成供暖用热水(S10)进入供热网管。

5.根据权利要求4所述的提升风能消纳的大容量储热方法，其特征在于，该方法进一步通过调节高温热量蓄热设备和低温热量蓄热设备这两级蓄热装置来实现风电负荷移峰填谷，提高风电利用率。

6.根据权利要求4所述的提升风能消纳的大容量储热方法，其特征在于，

当生活热水供大于求时，通过调小高温热量蓄热设备和低温热量蓄热设备的出口阀门来将多余热量储存于高温热量蓄热设备和低温热量蓄热设备中；

当生活热水供小于求时，通过调大高温热量蓄热设备和低温热量蓄热设备的出口阀门释放更多热量，用来满足不同时间对生活热水需求量的变化，以使系统尽量在稳定工况下运行。