[发明专利]一种以二氧化碳为载体的能源供应方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于储能和供能技术领域，涉及一种以二氧化碳为载体的能源供应的方法和系统。

背景技术

随着社会的发展进步、人口数量的增多，人们对于电、热、冷能的需求越来越高，电、热、冷能的需求量随时间的变化越来越复杂。如何利用二氧化碳为载体实现供能系统的储能和供能，提高能源的利用率，减少能量的浪费，是供能系统面临的重要挑战。

储能技术可以实现能量的有效存储，并在需要时完成能量的高效率释放。利用储能技术，供能系统可以随时将富余能源转化为冷能，利用二氧化碳进行低温存储，从而有效减少能源的浪费。

以二氧化碳为工作介质储能供能系统较为少见。二氧化碳是一种无毒、不易燃、密度高、临界点适宜 ( 临界温度 T c＝31.1℃，临界压力 P c＝7.38*10 ⁶ Pa) 的流体，具有较好的流动性和传输特性，常被用于制冷、化工等领域。但从总体上来看，目前对于二氧化碳的开发和利用还不够。因此，有必要进一步提高二氧化碳的应用价值，拓宽二氧化碳的利用潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种以二氧化碳为载体的能源供应方法，有效利用富余电能实现能量存储，并据用户需求输出冷能,用于低温发电和其它低温用途，灵活调节能量，本发明的另一目的是提供一种以二氧化碳为载体的能源供应系统。

本发明的技术方案是：以二氧化碳为载体的能源供应方法，利用二氧化碳为载体的能源供应系统，从干冰储罐输出液态二氧化碳到干冰制造机制成干冰，送回至干冰储罐储存。干冰储罐中有干冰、液态二氧化碳和低温气态二氧化碳。干冰储罐输出液态二氧化碳和低温气态二氧化碳，低温液态二氧化碳送至低温液态二氧化碳发电装置进行低温发电，发电后的高温二氧化碳气体经压缩机压缩，通过高温二氧化碳气体入口返回干冰储罐。进入高温二氧化碳气体入口的高温二氧化碳一部分经支路进入干冰储罐上部空间，另一部分进入内壁循环管降温后经低温风机、循环管和循环二氧化碳入口返回干冰储罐。低温风机出口部分低温二氧化碳气体经低温二氧化碳气体管路到低温二氧化碳气体用户和/或低温二氧化碳气体发电装置进行低温利用，经低温二氧化碳气体用户和/或低温二氧化碳气体发电装置使用后变成的高温二氧化碳气体经高温二氧化碳气体入口返回干冰储罐。

低温二氧化碳气体用户包括工业制冷、民用制冷装置、家用制冷装置、家用制冷空调、食品低温保鲜及贮藏。干冰储罐输出液态二氧化碳和/或低温二氧化碳气体，液态二氧化碳到低温液态二氧化碳发电装置进行发电，低温二氧化碳气体至低温二氧化碳气体用户进行低温利用和/或至低温二氧化碳气体发电装置进行发电；干冰储罐的液态二氧化碳通过干冰制造机制造干冰，并从干冰储罐顶部加入，干冰制造机能够制造多种粒径、多种形状的干冰。

干冰储罐具有三种状态：二氧化碳液固混合状态，二氧化碳液、固、气状态，绝大部分为固态只有少量液态和气态二氧化碳。干冰储罐内可以充满整个循环管路。干冰储罐为高压操作或低压操作，利用低温液态二氧化碳通过低温液态二氧化碳发电装置发电时干冰储罐为高压操作，利用低温二氧化碳气体为低温二氧化碳气体用户提供冷源服务时为低压操作。低温液态二氧化碳发电装置发电的同时，低温二氧化碳气体发电装置发电和为低温二氧化碳气体用户提供冷源服务时为高压操作。低压操作的压力：0.001～25MPa,高压操作的压力为0.05～1000MPa。系统中补充的二氧化碳的浓度为15%～99.9999%中合适的浓度。