本技術(shù)涉及能量回收,尤其涉及一種儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著能源轉(zhuǎn)型步伐的加快,可再生能源電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,可再生能源依托火力發(fā)電共同供應(yīng)社會用電已成為趨勢。但由于可再生能源發(fā)電具有間歇性、波動性、隨機(jī)性的特性,限制了發(fā)電系統(tǒng)調(diào)峰的靈活性。如何實現(xiàn)可再生能源發(fā)電與火力發(fā)電有效融合,達(dá)到削峰填谷的目的是目前需要面對的技術(shù)問題。
2、儲能技術(shù)被廣泛用于可再生能源的消納,例如已經(jīng)得到應(yīng)用的熔鹽儲熱、水儲熱、高溫相變儲熱等技術(shù),此類系統(tǒng)通常單獨(dú)用于消納高品位電能或者低品位工業(yè)熱能,但無法同步消納高品位電能與低品位工業(yè)熱能。例如,工業(yè)生產(chǎn)中可能需要同步消納高品位的新能源余電和低品位的工業(yè)余熱。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型實施例提供一種儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng),以解決現(xiàn)有儲能技術(shù)無法同步消納不同品位的能源,從而造成能量浪費(fèi)的問題。
2、本實用新型實施例提供一種儲能系統(tǒng),包括用于存儲低溫儲能介質(zhì)的低溫儲能罐和用于存儲高溫儲能介質(zhì)的高溫儲能罐,所述低溫儲能罐的出口和所述高溫儲能罐的入口之間形成有第一蓄熱通路和第二蓄熱通路,所述第一蓄熱通路和所述第二蓄熱通路并聯(lián)設(shè)置;所述第一蓄熱通路設(shè)置有第一加熱器,所述第一加熱器的入口與所述低溫儲能罐的出口連通,所述第一加熱器的出口和所述高溫儲能罐的入口連通;所述第二蓄熱通路依次串聯(lián)設(shè)置有第一換熱器、中溫儲能罐及第二加熱器,所述第一換熱器的入口與所述低溫儲能罐的出口連通,所述第二加熱器的出口和所述高溫儲能罐的入口連通,所述第一換熱器用于換熱介質(zhì)和儲能介質(zhì)換熱,所述中溫儲能罐用于儲存溫度處于所述低溫儲能介質(zhì)和所述高溫儲能介質(zhì)之間的中溫儲能介質(zhì)。
3、可選地,所述第二蓄熱通路為至少兩條,至少兩條所述第二蓄熱通路并聯(lián)設(shè)置,每條所述第二蓄熱通路均串聯(lián)設(shè)置有所述第一換熱器、所述中溫儲能罐及所述第二加熱器。
4、可選地,至少一條所述第二蓄熱通路串聯(lián)設(shè)置有至少兩個存儲溫度不同的所述中溫儲能罐,所述低溫儲能罐和與所述低溫儲能罐相鄰的所述中溫儲能罐之間設(shè)置有所述第一換熱器,相鄰兩個所述中溫儲能罐之間設(shè)置有所述第一換熱器。
5、可選地,所述第一蓄熱通路設(shè)置有第一輸送泵,所述第一輸送泵位于所述低溫儲能罐的出口和所述第一加熱器的入口之間。
6、可選地,所述第二蓄熱通路設(shè)置有第二輸送泵,所述第二輸送泵位于所述低溫儲能罐的出口和所述第一換熱器的入口之間。
7、可選地,所述第二蓄熱通路還包括第三輸送泵,所述第三輸送泵位于所述中溫儲能罐的出口和所述第二加熱器的入口之間。
8、可選地,所述第一加熱器和/或所述第二加熱器為電加熱器。
9、可選地,還包括光伏電站和/或風(fēng)力電站,所述第一加熱器和/或所述第二加熱器與所述光伏電站和所述風(fēng)力電站中的至少一個電連接。
10、可選地,所述第一加熱器和/或所述第二加熱器為太陽能集熱器;所述太陽能集熱器直接加熱所述儲能介質(zhì);或,所述太陽能集熱器通過導(dǎo)熱介質(zhì)間接加熱所述儲能介質(zhì)。
11、可選地,所述高溫儲能罐的出口和所述低溫儲能罐的入口之間形成有放熱通路,所述放熱通路設(shè)置有至少一個第二換熱器,所述第二換熱器的入口與所述高溫儲能罐的出口連通,所述第二換熱器的出口與所述低溫儲能罐的入口連通,所述第二換熱器用于水與儲能介質(zhì)換熱并輸出過熱蒸汽。
12、可選地,所述第二換熱器為兩個,兩個所述第二換熱器串聯(lián)設(shè)置于所述放熱通路;靠近所述低溫儲能罐的所述第二換熱器用于水與儲能介質(zhì)換熱并輸出飽和蒸汽,靠近所述高溫儲能罐的所述第二換熱器用于所述飽和蒸汽與所述儲能介質(zhì)換熱并輸出過熱蒸汽。
13、可選地,所述第二換熱器為三個,三個所述第二換熱器串聯(lián)設(shè)置于所述放熱通路。
14、可選地,所述放熱通路設(shè)置有第四輸送泵,所述第四輸送泵位于所述高溫儲能罐的出口和所述第二換熱器的入口之間。
15、可選地,所述換熱介質(zhì)的熱量來自于工業(yè)余熱。
16、可選地,還包括合成氨系統(tǒng),所述換熱介質(zhì)為所述合成氨系統(tǒng)所產(chǎn)生的中溫合成氣。
17、可選地,所述低溫儲能罐、所述中溫儲能罐及所述高溫儲能罐中,至少一個所述儲能罐設(shè)有保溫結(jié)構(gòu)。
18、可選地,所述儲能罐內(nèi)部和/或所述儲能罐外部設(shè)置有所述保溫結(jié)構(gòu)。
19、可選地,所述保溫結(jié)構(gòu)為保溫管。
20、可選地,所述保溫管內(nèi)的保溫介質(zhì)包括飽和蒸汽、過熱蒸汽及中溫合成氣中的至少一種。
21、本實用新型還提供一種發(fā)電系統(tǒng),包括汽輪發(fā)電機(jī)組和上述儲能系統(tǒng),所述儲能系統(tǒng)放熱階段所輸出的過熱蒸汽驅(qū)動所述汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
22、針對在先技術(shù),本實用新型具備如下優(yōu)點:
23、本實用新型實施例中,儲能系統(tǒng)在蓄熱過程中,換熱介質(zhì)經(jīng)過第一換熱器與低溫儲能介質(zhì)換熱,從而將低溫儲能介質(zhì)加熱成中溫儲能介質(zhì)并儲存至中溫儲能罐內(nèi),中溫儲能介質(zhì)再經(jīng)第二加熱器加熱后成為高溫儲能介質(zhì)并存儲于高溫儲能罐內(nèi)。
24、第一,本實用新型通過中溫儲能罐和高溫儲能罐可分別消納不同品位能源中的能量,以解決現(xiàn)有儲能技術(shù)無法同步消納不同品位的能源,從而造成能量浪費(fèi)的問題。
25、第二,本實用新型通過放熱通路,利用蓄熱通路消納的不同品位能源中的能量加熱水從而獲得過熱蒸汽,利用過熱蒸汽驅(qū)動透平發(fā)電機(jī)組發(fā)電,從而實現(xiàn)能量的回收利用。
26、第三,本實用新型在每條蓄熱通路均設(shè)有加熱器,從而可通過調(diào)節(jié)加熱器的功率,實現(xiàn)精確控制每條蓄熱通路內(nèi)儲能介質(zhì)的溫度,以提高儲能系統(tǒng)溫度控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
27、第四,本實用新型通過設(shè)置多條第二蓄熱通路,或者在第二蓄熱通路上串聯(lián)設(shè)置多個中溫儲能罐和第一換熱器,以回收不同溫度的工業(yè)余熱,進(jìn)而拓寬了儲能系統(tǒng)的適用范圍。
28、第五,本實用新型將光伏電站、風(fēng)力電站等電力系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)相結(jié)合,并利用工業(yè)余熱加熱低溫儲能介質(zhì),從而利用儲能系統(tǒng)同步消納高品位余電及低品位工業(yè)余熱,并將消納的能量用于發(fā)電,以實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)峰以及工業(yè)余熱回收。
29、第六,工業(yè)設(shè)備開機(jī)后通常需要持續(xù)運(yùn)行,故工業(yè)余熱通常都是持續(xù)產(chǎn)生的,本實用新型通過中溫儲能罐消納工業(yè)余熱,不受可再生能源波動性的影響。例如,光伏電站白天通過蓄熱通路加熱儲能介質(zhì),在夜間光伏電站停止工作,則無法持續(xù)蓄熱,但夜間工業(yè)余熱仍然持續(xù)產(chǎn)生,故可通過中溫儲能罐來消納工業(yè)余熱,使得蓄熱與放熱過程同步進(jìn)行,從而拓寬了系統(tǒng)適用性。
30、上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本實用新型的具體實施方式。
31、附圖說明
32、為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
33、圖1為本實用新型實施例提供的一種儲能系統(tǒng)的運(yùn)行示意圖。