[发明专利]一种基于碳化学储能的核电站调峰系统

说明书

本发明公开了一种基于碳化学储能的核电站调峰系统，涉及碳化学储能技术领域，包括：依次连接的控制调度中心、核电站、核碳耦合装置、碳化学储能系统和水煤气发电设备，控制调度中心、核电站和水煤气发电设备均与电网连接。在电网用电低谷时，核电站在对电网进行供电的同时，将过剩电能和蒸汽通过核碳耦合装置和碳化学储能系统，实现电能到化学能的转化和存储；在电网用到高峰时，将存储的化学能通过水煤气发电系统转换为电力返回电网。和基于压缩空气储能的核电厂调峰系统相比，本发明无需找寻地下洞穴，降低了地理条件的依赖，设置方式更加灵活。

技术领域

本发明涉及碳化学储能技术领域，特别是涉及一种基于碳化学储能的核电站调峰系统。

背景技术

电能可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态存储，按照其具体方式可分为物理、电磁、电化学和相变储能四大类型。各种储能技术在能量和功率密度等方面有着明显区别，但在装置稳定性、储能容量与时长、存储成本、储能与释能效率、储能材料资源可持性等方面不同程度地存在难以克服的瓶颈性制约。

一种基于压缩空气储能的核电厂调峰系统及运行方法(公开号为CN113914951A)，该系统将压缩空气储能系统与核电站耦合。主要通过蒸汽发生器、第一换热器和第二换热器实现能量的交换和转移，压缩空气储能系统驱动压缩机的电能来自于核电站，通过改变储气压力从而改变储存的电量。然而，大型压缩空气储能系统为达到一定的储能容量，需找寻符合条件的地下洞穴用以储存高压空气，其相当依赖特殊地理条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于碳化学储能的核电站调峰系统，无需找寻地下洞穴，降低了地理条件的依赖，设置方式更加灵活。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于碳化学储能的核电站调峰系统，包括：依次连接的控制调度中心、核电站、核碳耦合装置、碳化学储能系统和水煤气发电设备，所述控制调度中心、所述核电站和所述水煤气发电设备均与电网连接；

所述控制调度中心用于根据发电信息计算供电比例；所述发电信息包括：电网的日常负荷数据和核电站的发电量数据；

所述核电站用于产生蒸汽和第一电能，将所述蒸汽发送至所述核碳耦合装置，按照所述供电比例将所述第一电能发送至所述电网和所述核碳耦合装置；

所述核碳耦合装置与碳源连接；

所述核碳耦合装置用于将所述第一电能转换为第一热能，并将所述蒸汽和所述碳源提供的碳发送至所述碳化学储能系统；所述第一热能用于为所述碳化学储能系统加热；

所述碳化学储能系统用于在所述第一热能的加热下，利用所述蒸汽和所述碳生成水煤气并储存所述水煤气；

所述水煤气发电设备用于将所述水煤气中的化学能转化为第二电能，并将所述第二电能发送至所述电网。

可选地，所述核电站包括：蒸汽控制器、蒸汽发生器、发电装置和输电控制器；

所述控制调度中心、所述蒸汽控制器、所述蒸汽发生器、所述发电装置和所述核碳耦合装置依次连接，所述控制调度中心、所述输电控制器、所述发电装置和所述核碳耦合装置依次连接，所述蒸汽发生器和所述发电装置连接；

所述控制调度中心还用于根据发电信息计算蒸汽比例；

所述蒸汽控制器用于根据所述蒸汽比例控制所述蒸汽发生器产生的蒸汽发送至所述核碳耦合装置和所述发电装置；

所述发电装置用于根据利用所述蒸汽产生所述第一电能，按照所述供电比例将所述第一电能发送至所述电网和所述核碳耦合装置。

可选地，所述核碳耦合装置包括：电加热装置、蒸汽补给装置和碳补给装置；