[发明专利]一种跨季节蓄能方法和系统

说明书

本发明实施例中提供了一种跨季节蓄能方法和系统。所述方法通过太阳能发电过程实现将太阳能转换为电能，并将电能通过水泵转换为重力势能进行存储，太阳能蓄热过程将太阳能系统的能量转换为热能存储在蓄热水箱中，水能蓄能过程将下水库的水通过水泵提升到上水库中，将剩余能量转换为可存储的重力势能。通过本发明的处理方案，将太阳能光伏光热一体化系统、抽水蓄能系统相耦合，依托自然山体进行建设，保证了抽水蓄能系统的可靠性的同时，利用水库这一人工建造的蓄热体进行蓄热，解决了太阳能系统本身的不稳定性与时效性问题，从而实现了多种可再生能源的互补利用，在满足发电要求的同时，更能为城镇供暖提供了便利条件。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种跨季节蓄能方法和系统。

背景技术

抽水蓄能技术是一种新兴的储能技术，具有巨大的开发潜力。该技术是在用电低谷期利用电力抽水，将余电储存为水势能；在用电高峰期，使用水轮机组进行发电，从而实现电能与水势能的互补。其优点为储能量巨大，储存周期长，对环境污染小的优点。

我国太阳能资源丰富，北方地区年辐射总量居全国III类水平，日照数为2200~3000h，一年内每平方米，面积上可接受的太阳能辐射总量为5061MJ~5852MJ。但太阳能系统受外界环境影响较大，稳定性差，利用率较低。为充分利用太阳能，改善供暖条件，消除太阳能的不稳定性，需进一步优化太阳能利用方式。

基于此，本发明将太阳能热泵跨季节储热与抽水蓄能技术相耦合，利用抽水蓄能水库这一巨大的热载体，实现对太阳能的热量储存利用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种跨季节蓄能方法和系统，至少部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种跨季节蓄能方法，包括如下过程：

太阳能发电过程，其具体实现过程为：光伏光热一体化系统通过光伏发电，电能经过处理后供循环水泵使用；

太阳能蓄热过程为：光伏组件的冷却水被加热后，通过第三循环水泵泵入蒸发器，通过压缩机和冷凝器加热来自下水库中的蓄热水箱中的循环水，进行跨季节蓄热；

供热过程，第四循环水泵将蓄热水箱中的热水输送至供热用户；

水能蓄能过程，其具体实现过程为：所述第一循环水泵将水从下水库泵送到上水库实现蓄能过程；

水能发电过程，上水库位于下水库上方，水轮机组布置在靠近下水库位置，通过重力势能的作用，上水库的水将重力势能转变为动能流经水轮机组进行发电。

进一步地，所述太阳能蓄热过程时离合器闭合，水轮机组带动发电机同时带动压缩机，驱动太阳能热泵系统工作。

进一步地，所述太阳能蓄热过程时中第二循环水泵用于冷凝器与蓄热水箱的水循环。

进一步地，蓄热水箱置于下水库中，且水箱采用保温隔热措施，减少热量散失。

进一步地，所述水能发电的电能通过升压器并入电网中。

第二方面，本发明实施例提供了一种跨季节蓄能系统，包括：

上水库、水轮机组、发电机、下水库、压缩机、冷凝器、蒸发器、光伏组件、蓄热水箱、循环水泵以及光伏光热一体化系统，所述上水库位于下水库上方；

所述光伏光热一体化系统通过光伏发电，电能经过处理后供循环水泵使用；

所述光伏组件的冷却水被加热后，通过第三循环水泵泵入所述蒸发器，通过所述压缩机和冷凝器加热来自所述下水库中的所述蓄热水箱中的循环水，进行跨季节蓄热；

第四循环水泵将所述蓄热水箱中的热水输送至供热用户；

第一循环水泵将水从所述下水库泵送到所述上水库实现蓄能过程；