[发明专利]一种可再生电能储能系统

权利要求书

1.一种可再生电能储能系统，包括水电解单元(1)、甲醇合成单元(2)和发电单元，其特征在于，所述的发电单元为甲醇纯氧燃烧发电单元(3)，可再生电能经过所述水电解单元(1)产生O₂和H₂，H₂在所述甲醇合成单元(2)与CO₂反应产生甲醇，甲醇进入所述甲醇纯氧燃烧发电单元(3)，并与所述水电解单元(1)产生的O₂燃烧发电，燃烧尾气中的水和CO₂分别返回所述水电解单元(1)和所述甲醇合成单元(2)。

2.根据权利要求1所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的水电解单元(1)和甲醇纯氧燃烧发电单元(3)之间设有O₂存储单元(6)和水存储单元；

所述的甲醇合成单元(2)和甲醇纯氧燃烧发电单元(3)之间设有CO₂存储单元(4)和甲醇存储单元(5)。

3.根据权利要求1所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的可再生电能包括风电、光电或水电。

4.根据权利要求1或2所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的水电解单元(1)采用的原料水来自水存储单元；

采用的电解槽类型包括碱性水电解槽、质子交换膜水电解槽或固体氧化物水电解槽，产生的H₂送入所述甲醇合成单元(2)，产生的O₂送入O₂存储单元(6)。

5.根据权利要求1或2所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的甲醇合成单元(2)采用的原料H₂和CO₂分别来自所述水电解单元(1)和CO₂存储单元(4)，产生的甲醇送入所述甲醇存储单元(5)，采用的反应器类型包括列管式固定床、流化床或径向固定床中的一种，所述反应器采用的催化剂活性中心包括铜、锌、铝、铈、钯、锆中的一种或几种的组合，反应温度为150～600℃，反应压力为0.1～10MPa。

6.根据权利要求1所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的甲醇纯氧燃烧发电单元(3)包含冷凝装置，采用的发电机组由汽轮机或内燃机驱动。

7.根据权利要求1或2或6所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的甲醇纯氧燃烧发电单元(3)采用的甲醇燃料来自甲醇存储单元(5)，采用的助燃剂为来自O₂存储单元(6)的纯氧，采用冷凝装置将燃烧尾气中的水蒸气冷凝成液态水。

8.根据权利要求1或2所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述水电解单元(1)与所述甲醇合成单元(2)在电力供应富余时同步运行，产生的甲醇和O₂分别送至甲醇存储单元(5)和O₂存储单元(6)；

所述甲醇纯氧燃烧发电单元(3)在电力供应不足时运行，产生的水和CO₂分别送至水存储单元和CO₂存储单元(4)。

9.根据权利要求2所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述O₂存储单元(6)和所述CO₂存储单元(4)均包含气体压缩装置。

10.根据权利要求2或9所述的一种可再生电能储能系统，其特征在于，所述的CO₂存储单元(4)定期补充新鲜CO₂；

所述水电解单元(1)定期补充新鲜水。