[发明专利]超临界二氧化碳压缩储能发电系统

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳压缩储能发电系统，所述超临界二氧化碳压缩储能发电系统包括低压储气系统、第一换热装置、压气机、高压储气容器、第二换热装置透平和发电装置，低压储气系统具有储气系统进口和储气系统出口；第一换热装置具有第一冷侧进口、第一冷侧出口，第一热侧进口与储气系统出口相连，第一热侧出口与压气机进口相连；压气机出口与储气容器进口相连；第二换热装置具有第二冷侧进口和第二冷侧出口，储气容器出口与第二冷侧进口相连；第二冷侧出口与透平进口相连，透平出口与储气系统进口相连，透平与发电装置相连。本发明实施例的超临界二氧化碳压缩储能发电系统具有整体尺寸小等优点。

技术领域

本发明涉及能源储存技术领域，具体涉及一种超临界二氧化碳压缩储能发电系统。

背景技术

随着社会用电需求的日益增大，用电需求的波动问题亟待解决。由于人类生产规律，用电需求以一天为周期出现明显的波动，而供电侧发电功率难以随之灵活改变，用电低谷期的供电过剩会导致大量的能量损失。于是多种储能系统被提出，并以一天为周期进行储能与释能，起到电网调峰的作用。相关技术中的压缩空气储能发电系统存在整体空间尺寸大的问题。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

压缩空气储能发电系统是以空气为工质的一种热力学储能技术，但高压空气的储存密度低，通常需要大型储存空间来储存高压空气，导致空气压缩储能发电系统整体空间尺寸大。

发电用电匹配、低碳减排是当今发电系统的重要发展趋势，二氧化碳的储存和利用、电网调峰等都是科学研究的重点相对于空气作为介质，超临界二氧化碳则具有优秀的热物理性能和较高的储存密度，同时还能解决二氧化碳的储存和利用，主要问题在于低压二氧化碳的存贮和与其相适应的压缩二氧化碳储能循环系统的设计。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种整体尺寸小的超临界二氧化碳压缩储能发电系统。

根据本发明实施例的包括：

低压储气系统，所述低压储气系统用于储存低压二氧化碳气体，所述低压储气系统具有储气系统进口和储气系统出口；

第一换热装置，所述第一换热装置具有第一冷侧进口、第一冷侧出口、第一热侧进口和第一热侧出口，所述第一热侧进口与所述储气系统出口相连；

压气机，所述压气机具有压气机进口和压气机出口，所述第一热侧出口与所述压气机进口相连，以便在所述压气机出口处获得超临界二氧化碳；

高压储气容器，所述高压储气容器用于储存所述超临界二氧化碳，所述高压储气容器具有储气容器进口和储气容器出口，所述压气机出口与所述储气容器进口相连；

第二换热装置，所述第二换热装置具有第二热侧进口、第二热侧出口、第二冷侧进口和第二冷侧出口，所述储气容器出口与所述第二冷侧进口相连；以及

透平和发电装置，所述透平具有透平进口和透平出口，所述第二冷侧出口与所述透平进口相连，以便在所述透平出口处获得所述低压二氧化碳气体，所述透平出口与所述储气系统进口相连，所述透平与所述发电装置相连。

根据本发明实施例的超临界二氧化碳压缩储能发电系统具有整体尺寸小的等优点。

在一些实施例中，所述低压储气系统包括：

吸收反应器，所述吸收反应器具有吸收剂进口、吸收气体进口和吸收产物出口，所述吸收气体进口与透平出口相连；

产物储罐，所述产物储罐具有产物储罐进口和产物储罐出口，所述吸收产物出口与所述产物储罐进口相连；

煅烧反应器，所述煅烧反应器具有吸收产物进口和分解产物出口，所述产物储罐出口与所述吸收产物进口相连；