[发明专利]基于高温热传输泵与有机朗肯循环的储能系统的储电方法

权利要求书

1.一种基于高温热传输泵与有机朗肯循环的储能系统的储电方法，其特征在于，在储电阶段通过工质吸收余热废热并由压缩机压缩至高温高压状态后，将热量存储于潜热存储罐和显热存储罐中，进而通过膨胀阀完成高温热传输泵系统循环；在放电阶段通过工质吸收显热存储罐和潜热存储罐中的热量并达到高温高压状态，进而通过膨胀机输出能量驱动发电机进行发电完成有机朗肯循环系统循环；

所述的潜热存储罐分别与高温热传输泵系统和有机朗肯循环系统相连，显热存储罐分别与高温热传输泵系统和有机朗肯循环系统相连，其中：高温热传输泵系统包括：依次连接的充电流量计、用于提高储热效率的预冷设备、膨胀阀、第一换热器和压缩机，其中：压缩机和充电流量计分别与潜热存储罐相连，预冷设备与显热存储罐相连；有机朗肯循环系统包括：依次连接的放电流量计、膨胀机、第二换热器、传输泵和用于提高换热效率的预热设备，其中：预热设备分别与潜热存储罐和显热存储罐相连，放电流量计与潜热存储罐相连；

所述的显热存储罐内置普通储热介质，其中：预冷设备冷却高温工质，普通储热介质接受工质中的热量；

所述的潜热存储罐内置相变储热介质，其中：在进入潜热存储罐中吸热之前，工质通过预热设备向存储于显热存储罐中的普通储热介质吸热，完成预热过程；

所述的储电方法包括：充电过程和放电过程；

所述的充电过程具体为：处于环境温度和压力的工质，向低温热源吸热，并被压缩为高温高压状态后，进入潜热存储罐将热量释放给相变储热介质，并进入高温热传输泵系统的预冷设备，将多余热量传输给显热存储罐中的普通储热介质，换热完成后，高压的工质进入膨胀阀，膨胀为常温常压状态，完成一次储能循环过程；

所述的放电过程具体为：处于环境温度和压力的工质经传输泵作用吸收显热存储罐和潜热存储罐的热量，变成高温高压状态，进入膨胀机做功，通过发电机将工质做功转化为电能，解决用电高峰时电能不足以及可再生能源发电间歇性的问题，然后与环境换热，排出不可逆产生的热量，工质变成常温常压状态，完成一次放电循环。

2.根据权利要求1所述的基于高温热传输泵与有机朗肯循环的储能系统的储电方法，其特征是，所述的普通储热介质包括：石头、高压水、反式-1-氯-2-苯硫基环己烷、NOVEC649或环戊烷；

所述的相变储热介质包括：相变温度为133℃的LiNO₃-KNO₃混合盐、相变温度为149℃的KNO₂-NaNO₃混合盐或选取相变温度为176℃的HCOONa–HCOOK；

所述的热源温度为70-110℃；所述的潜热存储罐的储热温度为110～200℃，显热存储罐的储热温度为80～110℃；

所述的潜热存储罐的相变储热介质相变温度为100～180℃。

3.根据权利要求1所述的基于高温热传输泵与有机朗肯循环的储能系统的储电方法，其特征是，所述的压缩机对工质压缩使其处于亚临界状态，临界温度T_cirt145℃，临界压力P_crit3MPa，压缩比大于4；膨胀机对工质的的膨胀比大于4。

4.根据权利要求1所述的基于高温热传输泵与有机朗肯循环的储能系统的储电方法，其特征是，所述的储电方法还包括利用过剩电能，供给驱动压缩机的储能，以及通过发电机将工质对膨胀机做功转化为电能，补充用电高峰时的电能。