[发明专利]一种基于高低温蓄热介质的热电联产系统

说明书

本发明公开了一种基于高低温蓄热介质的热电联产系统，包括低温蓄热装置、高温蓄热装置，在低温蓄热装置、高温蓄热装置之间设有压气机系统，该系统还包括热发电装置和热用户；低温蓄热装置由低温蓄热介质储罐和低温池通过工质管道连接形成，高温蓄热装置由高温蓄热介质储罐和高温池通过工质管道连接形成，压气机系统用于将低温池输出的低温饱和蒸汽进行压缩并输入高温池中；所述压气机系统、热发电装置均与电网连通，向电网中取电或送电；本发明的系统是一种高效储能调峰装置，可同时储电储热，又可同时供电供热，理论上可以充分降低储能用能过程的不可逆损失，大大提高了能源利用效率和效率。

技术领域

本发明涉及一种与电网连接的储能及能源生产系统，尤其涉及一种基于高低温蓄热介质的热电联产系统。

背景技术

风电、光电等可再生能源在未来将更大规模地发展。然而，风电、光电等可再生能源发电具有波动性，新能源发电规模大幅度发展会导致弃风、弃光现象愈加严重，造成了能源浪费，给电网调峰带来了困难，需要储电技术来存储新能源过饱和发电，实现电网削峰填谷，减少弃风、弃光造成的能源浪费。工业园区作为拥有大量燃煤供汽发电机组的电热消耗大户，需要承担起提高新能源供能占比，降低碳排放的责任。工业园区在新能源发电过饱和时大规模蓄电蓄电，在用能负荷高的时候采用储存下来的新能源电力供能是减少碳排放的有效手段。然而常用的蓄电方式如抽水蓄能工程建设受地理条件严格限制、站点资源较偏僻。蓄电池充放电功率有限、充电时间长、维护成本高。高温熔融盐蓄电在发电过程中存在很大的损失和低温热源浪费。为了同时满足工业园区的用电用热和减少碳排放的需求，为工业园区开发一种高效率的储能发电系统，取代传统燃煤发电供热机组具有重要的意义。

此外，风电、光电等可再生能源大规模发展，在未来会造成大量传统火电机组的关停，造成设备投资浪费。如果能提供一种方法将这些设备利用起来，在未来以新能源为主导的能源体系中将发电厂改造成蓄电厂，将极大地减少浪费，推动新能源发电大规模发展。

发明内容

为了使工业园区以蓄电的方式更多消纳光伏、风电等新能源发电，解决弃光、弃风问题，实现减碳目标，同时参与电网调峰，实现削峰填谷。本发明提供了一种基于高低温蓄热介质的热电联产系统。该系统克服了传统储能方式的弊端，效率高布置灵活，可分布式地布置在需要电能和热能的地方，为工业园区灵活提供电能和蒸汽。

为实现上述目的，本发明的一种基于高低温蓄热介质的热电联产系统，包括低温蓄热装置、高温蓄热装置，在低温蓄热装置、高温蓄热装置之间设有压气机系统，该系统还包括热发电装置和热用户；所述的低温蓄热装置由低温蓄热介质储罐和低温池通过工质管道连接形成，所述高温蓄热装置由高温蓄热介质储罐和高温池通过工质管道连接形成，压气机系统用于将低温池输出的低温饱和蒸汽进行压缩并输入高温池中；所述压气机系统、热发电装置均与电网连通，向电网中取电或送电；低温池通过管道与低温热源连通，由低温热源向低温池补充工质和热量；

低温池和压气机系统、压气机系统和高温池、高温池和热发电装置、高温池和热用户、热发电装置和低温池、低温池和低温热源之间依次设有阀门v1、v2、v3、v4、v5、v6，通过控制各阀门的开关实现不同的工作过程。

低温蓄热介质储罐中有低温蓄热介质，如六水氯化镁、石蜡、脂肪酸等。低温池内有汽液共存的饱和工质，工质通常是水，也可以是溴化锂溶液等其他工质。低温池和低温蓄热介质储罐通过工质管道连通，低温蓄热介质储罐内设置有换热器，工质可在低温池通过工质管道流向低温蓄热介质储罐，在低温蓄热介质储罐内通过换热器完成与低温蓄热介质放热或吸热过程后返回低温池。

压气机系统与低温池通过工质管道相连，压气机系统从电网取电，消耗电能从低温池抽取工质蒸汽，将其压缩为高温高压的高参数蒸汽，通过介质管道将高参数蒸汽输送向高温池。