[发明专利]一种利用液态天然气冷能的热泵储电方法

说明书

本发明涉及储能技术领域，提供了一种利用液态天然气冷能的热泵储电方法，包括如下步骤：采用热泵制热系统将用电低谷期多余的电能转化为热能，用于为冷热能热机发电回路提供发电过程中所需的热能；采用LNG冷能回收存储系统获取液态天然气中存储的冷能，用于为冷热能热机发电回路提供发电过程中所需的冷能；采用冷热能热机发电回路在用电高峰期利用热能与冷能进行发电。本发明提供的利用液态天然气冷能的热泵储电方法，将LNG冷能回收存储系统与冷热能热机发电回路进行耦合，利用LNG冷能回收系统为冷热能热机发电回路提供发电过程中所需的冷能，同时利用热泵制热系统为冷热能热机发电回路提供发电过程中所需的热能，实现了高品位冷能的回收利用。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种利用液态天然气冷能的热泵储电方法。

背景技术

液态天然气(LNG)转化为压缩天然气(CNG)的过程中将释放-162℃的深冷。这部分的冷能品质较高，具有很高的回收价值。目前LNG冷能回收受到越来越多的关注。常规的热泵储电系统在储电过程中将低谷电、无法消耗的可再生能源转化为高温热能和低温冷能存储。在释电过程中将存储的冷热能再转化为电能释放。LNG冷能的温度区间和热泵储电系统储能过程中存储的冷能的温度区间相对吻合，如何将LNG冷能与热泵储电技术结合成为亟待解决的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于如何将LNG冷能与热泵储电技术相结合，从而提供一种利用液态天然气冷能的热泵储电方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种利用液态天然气冷能的热泵储电方法，包括如下步骤：采用热泵制热系统将用电低谷期多余的电能转化为热能，用于为冷热能热机发电回路提供发电过程中所需的热能；采用LNG冷能回收存储系统获取液态天然气中存储的冷能，用于为冷热能热机发电回路提供发电过程中所需的冷能；采用冷热能热机发电回路在用电高峰期利用所述热能与所述冷能进行发电。

进一步地，其中，所述LNG冷能回收存储系统包括相连的液态天然气储罐、LNG泵、LNG蒸发器、压缩天然气储罐、蓄冷循环风机以及低温填充床；采用LNG冷能回收存储系统获取液态天然气中存储的冷能具体包括：利用所述LNG泵将所述液态天然气储罐中的液态天然气泵送至所述LNG蒸发器中；利用所述蓄冷循环风机驱动常温的气体工质流入所述LNG蒸发器，使液态天然气与常温的气体进行换热；使常温的气体换热后形成的低温的气体流入所述低温填充床中，与所述低温填充床中的固体颗粒蓄冷材料换热，以将冷能存储于所述低温填充床中；将液态的天然气吸热后形成的压缩天然气存储在所述压缩天然气储罐中。

进一步地，其中，所述热泵制热系统包括相连的驱动单元、制热回路压缩机组、制热回路多级膨胀机组、冷能排散换热器以及高温填充床；采用热泵制热系统将用电低谷期多余的电能转化为热能具体包括：利用电能使所述驱动单元驱动所述制热回路压缩机组将常温常压的气体压缩至高温高压状态；使高温高压状态的气体流经所述高温填充床，与所述高温填充床中的固体颗粒蓄热材料换热，以将热能存储于所述高温填充床中；经所述高温填充床换热后，高温高压的气体转换成常温高压状态，使常温高压状态的气体在所述制热回路多级膨胀机组中膨胀至低温常压状态；使低温常压的气体流经所述冷能排散换热器换热后转换成常温常压的气体；使常温常压的气体重新流至制热回路压缩机组中。

进一步地，利用常温高压状态的气体在所述制热回路多级膨胀机组中膨胀至低温常压状态时，所述制热回路多级膨胀机组包括三级，分别记为第一级制热回路膨胀机、第二级制热回路膨胀机与第三级制热回路膨胀机；对应的所述冷能排散换热器包括三个，分别记为第一级冷能排散换热器、第二级冷能排散换热器与第三级冷能排散换热器；其中，所述第一级制热回路膨胀机、所述第一级冷能排散换热器、所述第二级制热回路膨胀机、所述第二级冷能排散换热器、所述第三级制热回路膨胀机以及所述第三级冷能排散换热器依次串联连接，以使从所述第三级冷能排散换热器流出的气体为常温常压状态。