[发明专利]回热式储能发电方法及其发电系统

说明书

一种回热式储能发电方法及其发电系统，回热式储能发电方法，包括以下步骤：在储能过程中，次高温的液体蓄热工质从次高温液体蓄热罐中流出，并进入热源余热换热器中吸收热能至高温态，高温的液体蓄热工质携带着热能流入高温液体蓄热罐中存储；液体蓄冷工质受驱动地从常温液体储罐中流出，进入冷能回收换热器吸收冷能至低温状态，低温的液体蓄冷工质流入低温液体蓄冷罐中存储；在释能过程中，不断的将存储的高温热能和低温冷能转化为电能释放出来。通过上述结构可以使电力储能技术在保证发电效率的同时，还可以有效地兼顾系统稳定性。

技术领域

本发明涉及热泵储电储能以及能量再利用技术领域，具体涉及一种回热式储能发电方法及其发电系统。

背景技术

目前已有电力储能技术包括抽水储能、压缩空气储能、蓄电池储能、超导磁能、飞轮储能和超级电容等。但是，上述电力储能方法均具有较大的问题。例如，1.抽水电站储能系统需要特殊的地理条件建造两个水库和水坝，具有建设周期很长且初期投资巨大的问题。而且，建造大型水库会大面积淹没植被甚至城市，造成生态和移民问题。2.常见的压缩空气储能系统需要依赖燃烧化石燃料提供热源，一方面面临化石燃料逐渐枯竭和价格上涨的威胁，另一方面其燃烧仍然产生氮化物、硫化物和二氧化碳等污染物，不符合绿色、可再生的能源发展要求。3.更为先进的压缩空气储能系统，如先进绝热压缩空气储能系统(AACAES)、地面压缩空气储能系统(SVCAES)、带回热的压缩空气储能系统(AACAES)和空气蒸汽联合循环压缩空气储能系统(CASH)的研究等。虽然使压缩空气储能系统基本可以避免燃烧化石燃料，但是压缩空气储能系统的能量密度仍然很低，并且还需要大型储气室的问题。

为了解决现有电力储能技术的不足，本领域技术人员考虑到现有的电力储能技术其发电效率、系统稳定性都有待提高。所以，本领域技术人员需要一种效率较高且安全性好的储能发电系统。

发明内容

本发明旨在提供一种回热式储能发电方法及其发电系统，从而使电力储能技术在保证发电效率的同时，还可以有效地兼顾系统稳定性。为此，本发明提供一种回热式储能发电方法，包括以下步骤：

在储能过程中，使用电能制得低温冷能，并从热源中吸收高温热能，并储存获得的热能和冷能，具体方法如下：

次高温的液体蓄热工质从次高温液体蓄热罐中流出，并进入热源余热换热器中吸收热能至高温态，高温的液体蓄热工质携带着热能流入高温液体蓄热罐中存储；

常温常压的气体工质流入多级间冷制冷压缩机构压缩至较高温度和较高压力，经过间冷换热机构将压缩热排散到环境中。经过多级压缩和多级间冷的常温高压气体工质，流入制冷膨胀机组膨胀至低温常压态。随后低温常压的气体工质流入冷能回收换热器释放冷能至常温常压态。常温常压的气体工质再次进入多级间冷压缩机内，重复上述步骤，不断的产生低温冷能。同时，液体蓄冷工质受驱动地从常温液体储罐中流出，进入冷能回收换热器吸收冷能至低温状态，低温的液体蓄冷工质流入低温液体蓄冷罐中存储；

在释能过程中，将存储的高温热能和低温冷能转化为电能释放出来，具体方法如下：

驱动低温液体工质从低温液体蓄冷罐中流出，流入低温换热器中释放冷能。同时驱动高温液体工质从高温液体蓄冷罐中流出，流入高温换热器释放热能；

室温常压的气体工质流入低温换热器中，吸收冷能至低温常压状态后，流入释能压缩机组压缩至常温高压状态；常温高压气体流入中间换热器吸收热能后到达次高温高压状态；随后，次高温高压的气体工质进入高温换热器吸收高温热能至高温高压状态，高温高压的气体工质进入释能膨胀机组膨胀做功至次高温低压状态；次高温低压的气体工质进入中间换热器释放余热至常温低压状态；释能膨胀机组驱动连接释能发电单元，从而将电能释放出来；

上述常温常压的气体工质重新进入低温换热器吸收冷能，重复上述步骤，不断的将存储的高温热能和低温冷能转化为电能释放出来。