[发明专利]用于岛礁的二氧化碳储能系统及微电网系统

说明书

本发明提供一种用于岛礁的二氧化碳储能系统及微电网系统，二氧化碳储能系统包括：储能模块和光热模块，储能模块包括：液态二氧化碳储罐、第一换热器、压缩装置、冷却装置、超临界态二氧化碳储罐、加热装置、释能装置、散热装置；液态二氧化碳储罐的出口、第一换热器的一换热室、压缩装置、冷却装置的一换热室、超临界态二氧化碳储罐、加热装置的一换热室、释能装置、散热装置、第一换热器的另一换热室及液态二氧化碳储罐的入口依次连通；压缩装置用于与新能源发电系统电连接；释能装置用于与用电系统电连接；光热模块与加热装置的另一换热室连通。本发明能够满足岛礁对发电、储电、用电以及供热的场景需求。

技术领域

本发明涉及二氧化碳储能技术领域，尤其涉及一种用于岛礁的二氧化碳储能系统及微电网系统。

背景技术

由于能源供应及电力消费供给的限制，海上岛礁的基础设施建设仍然受到一定限制。目前，海上岛礁的生产用电供应主要有长距离海底电缆接入和岛上自备柴油发电系统两种方式，长距离海底电缆铺设工程难度较大、运维成本较高，且不适用于长距离岛礁；柴油发电系统需要消耗化石能源，且噪声污染严重，效率损失较大。因此，有部分海上岛礁采用光伏发电和风力发电形式供电，但由于该类能源受气象条件影响大，具有显著不确定性和波动性，从而导致发电功率波动大、供电能力不足等问题，所以储能系统成为构建海上岛礁区域微电网的重要组成部分。

海上岛礁一般用电负荷较小，所以在匹配新能源发电方式时需要一种中小规模、长时储能的储能技术。常规的电化学储能技术如锂电池、钠电池、铅酸电池等储能时长较短，且系统热管理条件严苛，在自然条件极不稳定的海岛应用存在着较大的安全风险；压缩空气储能技术在设计装机规模较小时储能效率不高，因此需要较大的储气容积和占地面积，这对本身面积就十分有限的海上岛礁影响较大。

因此，亟需要一种能够解决海上岛礁微电网长期面临的电力不足、不稳定等问题的储能系统。

发明内容

本发明提供一种用于岛礁的二氧化碳储能系统及微电网系统，用以解决现有技术中海上岛礁微电网长期面临的电力不足、不稳定等问题。

本发明提供一种用于岛礁的二氧化碳储能系统，包括：储能模块和光热模块；所述储能模块包括：液态二氧化碳储罐、第一换热器、压缩装置、冷却装置、超临界态二氧化碳储罐、加热装置、释能装置、散热装置；所述液态二氧化碳储罐的出口、所述第一换热器的一换热室、所述压缩装置、所述冷却装置的一换热室、所述超临界态二氧化碳储罐、所述加热装置的一换热室、所述释能装置、所述散热装置、所述第一换热器的另一换热室及所述液态二氧化碳储罐的入口依次连通，形成第一换热回路；所述压缩装置用于与新能源发电系统电连接，以对所述新能源发电系统的电能进行储存；所述释能装置用于与用电系统电连接，以对所述用电系统供电；所述光热模块与所述加热装置的另一换热室连通，以对所述加热装置提供热能。

根据本发明提供的一种用于岛礁的二氧化碳储能系统，所述压缩装置和所述冷却装置均设置有多个，所述压缩装置的数量和所述冷却装置的数量相同，所述压缩装置、所述冷却装置依次交替连通。

根据本发明提供的一种用于岛礁的二氧化碳储能系统，所述压缩装置为压缩机，所述压缩机用于与所述新能源发电系统电连接，用于进行压缩储能。

根据本发明提供的一种用于岛礁的二氧化碳储能系统，所述释能装置和所述加热装置均设置有多个，所述释能装置和所述加热装置的数量相同，所述释能装置、所述加热装置依次交替连通。

根据本发明提供的一种用于岛礁的二氧化碳储能系统，所述释能装置为膨胀机，所述膨胀机用于与用电系统电连接，以对所述用电系统供电。

根据本发明提供的一种用于岛礁的二氧化碳储能系统，所述储能模块还包括：第一稳压阀和第二稳压阀；所述第一稳压阀设置于所述液态二氧化碳储罐的出口、所述第一换热器的一换热室之间；所述第二稳压阀设置于所述超临界态二氧化碳储罐、所述加热装置的一换热室之间。