[发明专利]一种带电热储能的超临界CO2

说明书

本发明公开了一种带电热储能的超临界CO₂布雷顿循环发电系统及方法，该系统包括超临界CO₂布雷顿循环系统、CO₂热泵系统和低温发电系统；超临界CO₂布雷顿循环系统包括热源、超临界CO₂透平、高温回热器、低温回热器、预冷器、一级压缩机、间冷器、二级压缩机和再压缩机；CO₂热泵系统包括CO₂热泵系统压缩机、储热换热器、冷却器、主阀门、节流装置、旁路阀门、储冷换热器、储冷罐和冷水泵；低温发电系统包括低温发电系统透平、回热器、冷却器、压缩机、加热器、储热工质泵和储热罐。该系统回收利用了超临界CO₂发电系统中预冷器和间冷器释放的热量，采用电网富余电能驱动热泵提高这部分热量的品质后将其储存，等到需要时再释放给低温发电系统发电，效率有明显提高。

技术领域

本发明涉及一种发电系统，具体涉及一种带电热储能的超临界CO₂布雷顿循环发电系统及方法。

背景技术

在能源匮乏及环境危机的大背景下，提高能源利用率日益受到人们的重视。目前在众多热力循环当中，超临界布雷顿循环是一种最有优势的循环形式。新型超临界工质(二氧化碳、氦气和氧化二氮等)具有能量密度大，传热效率高，系统简单等先天优势，可以大幅提高热功转换效率，减小设备体积，具有很高的经济性。

另一方面，随着新能源，尤其是风电和太阳能光伏发电的增加，新能源发电对于电网的冲击作用越发明显，为了解决这个问题，储能越发受到人们的重视，目前的储能系统包括电池储能，压缩空气储能，抽水储能等，电池储能效率最高，但是成本太高，压缩空气储能需要储存大量压缩空气，一般选择山洞等特殊地形储存压缩空气，抽水储能需要建立水库，也需要相当大的施工量。电热储能则是一个更好的储能方式，一般的电热储能是联合热泵循环，以及低温发电循环。首先利用多余的电能驱动热泵，从空气或者江河水中吸收低温热量，经过泵的增温增压提高热量的品质，然后将其储存，等到需要用电时将热量释放给低温发电循环装置，低温发电循环装置吸收热量后发电。而前述超临界CO₂发电系统运行时预冷器等设备需要向外径环境释放大量低温热量，这部分热量比环境空气或水的温度略高，若从这部分热源中吸收热量经过热泵提高品质再储存起来，其利用效率更高。

本发明正是针对这个问题，提出了一种带电热储能的超临界CO₂布雷顿循环发电系统，将超临界CO₂布雷顿循环发电系统中预冷器和间冷器释放的热量通过热泵系统回收，经过热泵提高品质后储存，待到需要时再通过低温发电系统发电使用。提高了储能效率。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提高电热储能的利用效率，提出了一种带电热储能的超临界CO₂布雷顿循环发电系统及方法，将超临界CO₂布雷顿循环发电系统中预冷器和间冷器释放的热量通过热泵系统回收，经过热泵提高品质后储存，待到需要时再通过低温发电系统发电使用，提高了储能效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带电热储能的超临界CO₂布雷顿循环发电系统，包括超临界CO₂布雷顿循环系统、CO₂热泵系统和低温发电系统；