[实用新型]一种冷热电联储联供系统

说明书

本实用新型公开了一种冷热电联储联供系统，该系统包括热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、供热回路和供冷回路。采用电站低谷(低价)电驱动热泵制热制冷循环回路制取高温热能和低温冷能并存储于储热储冷装置中；在用电时段，回路中的气体吸收已存储的高温热能和低温冷能，通过热机循环驱动发电机发电，供给用户；在用热时段，供热回路通过换热器将储热装置内热能供给用户；在用冷时段，供冷回路通过换热器将储冷装置内热能供给用户。本实用新型的冷热电联储联供系统可以实现冷热电三种能量的同时存储与供应，满足用户的各种需要，该系统具有储能密度高、成本低、效率高、适用于电网调峰和各种可再生能源电站、不产生温室气体等优点。

技术领域

本实用新型属于能量储存技术领域，涉及一种冷热电联储联供系统，是一种基于热泵循环存储冷能和热能以及把利用所存储的冷能和热能能量产生电能，并且把电能、冷能和热能供给用户的系统。

背景技术

传统分布式供能的冷、热、电三联供系统一般包含发电、余热供热、余热制冷等环节。目前包含储冷储热的冷热电三联供系统也获得大量研究，但是考虑储电系统比较少，尤其是冷热电存储相互转化与联供的研究尚未见报道。

目前已有电力储能技术包括抽水储能、压缩空气储能、蓄电池储能、超导磁能、飞轮储能和超级电容等。我国储能呈现多元发展的良好态势：抽水蓄能发展迅速；压缩空气储能、飞轮储能，超导储能和超级电容，铅蓄电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等储能技术研发应用加速；储热、储冷、储氢技术也取得了一定进展。其中以抽水储能、储热储能和压缩空气储能为代表的物理方法储能由于其成本低、储能容量大，适合大规模商业化应用，约占世界储能总量的99.5％。

抽水电站储能系统在电力系统处于谷值负荷时让电动机带动水泵把低水库的水通过管道抽到高水库以消耗一部分电能。当峰值负荷来临时，高水库的水通过管道使水泵和电动机逆向运转而变成水轮机和发电机发出电能供给用户，由此起到削峰填谷的作用。抽水电站储能系统技术上成熟可靠、效率高(～70％)、储能容量大等优点，目前已经广泛使用。但是，抽水电站储能系统需要特殊的地理条件建造两个水库和水坝，建设周期很长(一般约7～ 15年)，初期投资巨大。更为棘手的是，建造大型水库会大面积淹没植被甚至城市，造成生态和移民问题，因此建造抽水电站储能系统受到了越来越大的限制。

传统压缩空气储能系统在用电低谷，将空气压缩并存于储气室中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰，高压空气从储气室释放，进入燃气轮机燃烧室同燃料一起燃烧，然后驱动透平发电。压缩空气储能系统具有储能容量较大、储能周期长、效率高(50％～70％)和单位投资相对较小等优点。但是，压缩空气储能技术的储能密度低，难点是需要合适的能储存压缩空气的场所，例如密封的山洞或废弃矿井等。而且，压缩空气储能系统仍然依赖燃烧化石燃料提供热源，一方面面临化石燃料逐渐枯竭和价格上涨的威胁，另一方面其燃烧仍然产生氮化物、硫化物和二氧化碳等污染物，不符合绿色(零排放)、可再生的能源发展要求。

为解决传统压缩空气储能系统面临的主要问题，最近几年国内外学者分别开展了先进绝热压缩空气储能系统(AACAES)、地面压缩空气储能系统 (SVCAES)、带回热的压缩空气储能系统(AACAES)和空气蒸汽联合循环压缩空气储能系统(CASH)的研究等，使压缩空气储能系统基本可以避免燃烧化石燃料，但是压缩空气储能系统的能量密度仍然很低，需要大型的储气室。

实用新型内容