[发明专利]基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法及系统

权利要求书

1.一种基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、可再生能源发电产生电能用于电解水反应生成氢气和氧气；S2、氢气进入含有钙基吸收剂和载氧体的煅烧/还原反应器，首先氢气与载氧体发生还原反应释放热量，然后释放的热量用于原位煅烧钙基吸收剂并产生二氧化碳和水，由载氧体的还原固体产物以及钙基吸收剂的煅烧固体产物实现储能；S3、步骤S2获得的载氧体的还原固体产物和钙基吸收剂的煅烧固体产物在反应器中与氧气以及所述步骤S2获得的二氧化碳反应，其中，钙基吸收剂的煅烧产物发生碳酸化反应，载氧体的还原产物发生氧化反应，所述碳酸化反应和氧化反应释放热能实现对步骤S2中储能的利用，碳酸化反应后的固体产物以及氧化反应后的固体产物返回至步骤S2中重复利用。

2.根据权利要求1所述的基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法，其特征在于，所述步骤S3中的氧化反应的氧气来源为步骤S1中生成的氧气或者空气中的氧气。

3.根据权利要求1所述的基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法，其特征在于，所述步骤S2中生成的水作为所述步骤S1中电解水反应的原料。

4.根据权利要求1所述的基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法，其特征在于，所述步骤S2中生成的水、二氧化碳、载氧体的还原固体产物和钙基吸收剂的煅烧固体产物以及所述步骤S3中碳酸化反应后的固体产物和氧化反应后的固体产物均通过换热器进行余热回收。

5.根据权利要求1所述的基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法，其特征在于，所述载氧体为镍基、铜基、锰基、铁基或钴基金属载氧体，所述钙基吸收剂为CaCO₃或以CaO/Ca(OH)₂/CaCO₃为主要成分的天然矿物、废弃物或天然矿物与废弃物的混合物。

6.一种基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用系统，其特征在于，包括可再生能源发电装置、电解水反应器、煅烧/还原反应器、气液分离装置、碳酸化/氧化反应器，所述可再生能源发电装置产生电能供给所述电解水反应器，所述电解水反应器的氢气出口连接至所述煅烧/还原反应器的进气口，所述煅烧/还原反应器的气液出口连接至气液分离装置，所述气液分离装置的二氧化碳出口连接至所述碳酸化/氧化反应器的进气口，所述碳酸化/氧化反应器设有氧气/空气进气口，所述碳酸化/氧化反应器的固体物出口连接至所述煅烧/还原反应器的固体物入口，所述煅烧/还原反应器的固体物出口连接至所述碳酸化/氧化反应器的固体物入口，所述煅烧/还原反应器内进行钙基吸收剂的煅烧和载氧体的还原，所述碳酸化/氧化反应器内进行煅烧后钙基吸收剂的碳酸化和还原后载氧体的氧化。

7.根据权利要求6所述的基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用系统，其特征在于，所述煅烧/还原反应器的气液出口通过换热器A连接至气液分离装置，所述煅烧/还原反应器的固体物出口通过换热器B连接至所述碳酸化/氧化反应器的固体物入口，所述碳酸化/氧化反应器的固体物出口通过换热器C连接至所述煅烧/还原反应器的固体物入口。

8.一种基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用系统，其特征在于，包括可再生能源发电装置、电解水反应器、煅烧/还原反应器、气液分离装置、碳酸化反应器、氧化反应器，所述可再生能源发电装置产生电能供给所述电解水反应器，所述电解水反应器的氢气出口连接至所述煅烧/还原反应器的进气口，所述煅烧/还原反应器的气液出口连接至气液分离装置，所述气液分离装置的二氧化碳出口连接至所述碳酸化反应器的进气口，所述碳酸化反应器的固体物出口连接至所述煅烧/还原反应器的固体物入口，所述氧化反应器的固体物出口连接至所述碳酸化反应器的固体物入口，所述氧化反应器设有氧气/空气进气口，所述煅烧/还原反应器的固体物出口连接至所述氧化反应器的固体物入口，所述煅烧/还原反应器内进行钙基吸收剂的煅烧和载氧体的还原，所述氧化反应器内进行还原后载氧体的氧化，所述碳酸化反应器内进行煅烧后钙基吸收剂的碳酸化。