CN108731303B - 热泵式交替储能供电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热泵式交替储能供电方法及装置，包括储能供热模式和供电供热模式。在采用储能供热模式时，常温工作介质通过第一蓄热系统等压吸热后，经过压缩机绝热压缩，再通过第二蓄热系统等压放热，后进入透平绝热膨胀对外做功，最后作为暖气源供应释放到外界；其装置则沿工作气体的走向依次串联有进气装置、第一换热器、第一蓄热系统、压缩机、第二换热器、第二蓄热系统、透平和出气装置。另一种模式则为供热供电模式。本发明通过热泵式交替储能供电方法及其装置解决光伏发电以及风能发电中的弃风以及弃光问题以及峰谷电的削峰填谷问题，在储能和供电的同时供暖，并将废气的余热回收于另一蓄热系统中，提高了热功转换效率。

Description

热泵式交替储能供电方法及装置

技术领域

本发明涉及一种储能供电的方法及其装置，特别是一种热泵式交替储能供电方法及装置。

背景技术

以太阳能、风能以及水力势能为代表的绿色能源具有环保且取之不尽的优势，然而由于绿色能源一般受到天气、季节，阳光等自然条件的影响，难以提供稳定的能源输出，从而很难输出与电网匹配的电力。因此现阶段绿色能源的弃风、弃光以及弃水问题非常严重。为了让绿色能源也能输出时间上分布均匀的电力，采取一定的储能技术，以空间换取时间是一个较好的解决方案。另一方面我国西北地区的日照和风力较强且人口较为稀少，太阳能与风能具有较大的应用前景。这些地方同时具有昼夜温差大的气温特点，因此储能的同时，开发供暖功能也是非常有必要的。同时储能供电对于西部欠发达地区而言，是一套经济实惠的能源解决方案。

对于城市电网而言，用电需求也一直在被动，政府通过峰谷电分时计费以解决用电需求不平衡问题，但是峰谷电的问题仍然很严重，因此如何将谷电储蓄起来，在用电需求达到高峰时释放出来是值得我们去研究的，因此储能通过蓄能介质以空间换取时间不均匀，起到削峰填谷的作用。

储能可以分为物理储能与化学储能，化学储能通常容量较小，难以满足大型电站需求。传统的物理储能一般采用电加热蓄热介质的方式进行，由于一般的金属容器对高温蓄热介质的承受度有限，且受到部分蓄热介质腐蚀性的影响，因此储电效率相对而言比较低。

以熔盐储能为代表的物理储能相对而言具有低成本，高效率以及结构简单等特点。一般采用单罐熔盐储热或者双罐熔盐储热，目前主要以电加热方式或者通过电加热导热介质进行蓄热。但缺点是蓄热和发电之间的转换效率仍不理想。

本申请人的在先申请(申请号201711402735.7)公开了一种热泵式储能供电供热方法及装置，通过互为可逆的制冷储能和供电供热的方法及其装置，解决光伏发电以及风能发电中的弃风以及弃光问题，该在先申请用于发电的布雷顿循环中透平出口温度过高，而这部分气体属于需要排放出装置作为供热源的废气，因此系统的储电综合效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服传统电加热蓄热介质储能方式转换效率低下的缺点，同时解决光伏发电以及风能发电中的弃风以及弃光问题，提供一种包含供热功能的高效热泵式交替储能供电方法及装置。

本发明一方面借鉴热力学中卡诺循环与逆卡诺循环互为可逆的原理，通过逆卡诺循环做功将低温热源的热量转移到高温热源实现储能，再通过高温热源的热量转移到低温热源时对外界做功实现释能。但现实中，卡诺循环和逆卡诺循环的物理过程难以实现，因而本发明利用逆布雷顿循环储能，正布雷顿循环发电，由于逆布雷顿循环与正布雷顿循环在理想情况下互为可逆，因此其储能后发电的转换效率一般优于直接电加热或电加热导热介质等传统方式。这种储能方式同时具备成本低廉的特点，熔盐成本很低，用不锈钢做容器成本也较低，工作介质可选用空气储电的同时可以供应暖气。另一方面使用了废热再入压缩机技术，利用供电供热模式下经过透平的废气热量的回收利用，让这部分热量用于预热储能供热模式下的压缩机入口空气。因此采用这种方法储能后，发电的转换效率优于直接电加热或不采用废热再入压缩机技术的热泵式交替储能等方式。

由此，本发明提供一种热泵式交替储能供电方法，通过两套蓄热系统分别在储能供热和供电供热模式下交替储能与释能达到储能与供电的作用，包括如下模式：

(1)储能供热模式：常温工作介质通过第一蓄热系统进行等压吸热后，经过压缩机绝热压缩，然后通过第二蓄热系统进行等压放热过程，然后进入透平绝热膨胀对外做功，最后作为暖气源供应释放到外界；

(2)供电供热模式：常温工作介质经过压缩机绝热压缩后，通过第二蓄热系统进行等压吸热，然后进入透平绝热膨胀对外做功，然后通过第一蓄热系统进行等压放热，最后作为暖气源供应释放到外界；在此过程中净输出的功用于供电。

所述常温工作介质包括以空气为代表的双原子气体、以氩气为代表的单原子气体，以及以二氧化碳为代表的多原子气体，其中选用空气作为工作介质具有成本低廉、工作温度范围广，绝热指数高等优势。

本发明还提供一种热泵式交替储能供电装置，其特征在于：其包括沿工作介质的走向由管线依次串联的以下装置而形成两种排布方式：

(1)储能供热模式：进气装置、第一换热器、第一蓄热系统、压缩机、第二换热器、第二蓄热系统、透平和出气装置。

(2)供热供电模式：进气装置、压缩机、第二换热器、第二蓄热系统、透平、第一换热器、第一蓄热系统和出气装置。

所述第一蓄热系统包括至少两个相互连通且内部蓄热介质温度不同的蓄热介质保温容器或者至少一个相互连通且内部蓄热介质具有温差梯度的斜温层的蓄热介质保温容器。

所述第二蓄热系统包括至少两个相互连通且内部蓄热介质温度不同的蓄热介质保温容器或者至少一个相互连通且内部蓄热介质具有温差梯度的斜温层的蓄热介质保温容器。

所述第一蓄热系统的蓄热介质包括熔盐、导热油、水或溶液；所述第二蓄热系统的蓄热介质包括比热容较大的熔盐、导热油。

所述熔盐为包含硝酸盐、氯盐或氟盐的液体。

所述溶液为包含水或者含碳化合物的液体混合物。

所述导热油包括选自包括烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油以及烷基联苯醚型导热油的其中至少一种的热载体油。

本发明克服传统电加热蓄热介质储能方式效率低下的缺点，通过结合单罐或双罐熔盐储热与热泵的原理，提供一种高效的储能供电的方法及其装置，该储能供电方法可以解决光伏发电以及风能发电中的弃风以及弃光问题，为了应对诸如西部地区昼夜温差大的问题，在储能和供电的同时为社区提供暖气。

此外，本发明将布雷顿循环中透平出口废气的余热回收于第二蓄热系统中，在逆布雷顿循环中，这部分废热用于预热进入压缩机的空气，这样做的好处是有效的利用了系统发电时的废热，另一方面提高了压缩机入口温度，使得压缩比可以有效地降低，以降低对系统设计的难度，降低了系统部件的成本。同时，简化了蓄冷系统。此外因为发电时布雷顿循环的透平出口温度通常较高，难以达到蓄冷系统的低温，这使得逆布雷顿循环与布雷顿循环工作点温度差距较大，工作曲线难以重合，最终使得实际储电效率不高，而本发明中布雷顿循环透平出口温度则正好与第一蓄热系统的高温点吻合，本发明中布雷顿循环的废气出口温度也与第一蓄热系统的低温点吻合，这使得逆布雷顿循环与布雷顿循环工作点温度较为接近，工作曲线相对比较吻合，可以有效地提高热功转换效率。

附图说明

图1为本发明储能供热模式原理图。

图2为本发明供电供热模式原理图。

图3为按照本发明的一实施例在储能供热模式下的示意图。

图4为按照本发明的一实施例在供电供热模式下的示意图。

附图标记说明：

1、进气装置

2、第一换热器

3、压缩机

4、第二换热器

5、透平

6、出气装置

7、第一蓄热系统

8、第二蓄热系统

9、导热油泵

10、熔盐泵

11、低温导热油罐

12、高温导热油罐

13、低温熔盐罐

14、高温熔盐罐

具体实施方式

如图1所示，为本发明储能供热模式原理图。系统自进气装置1从外界吸收干燥空气(以空气为例)作为工作介质，该工作气体进入第一换热器2做等压吸热，通过从第一蓄热系统7中吸收热量升高温度；然后进入压缩机3做绝热压缩，将工作气体压缩为高温高压气体；然后工作气体进入第二换热器4通过第二蓄热系统8吸收高温高压气体的热量来进行等压放热，从而将工作气体的热量释放到第二蓄热系统8中，此时温度降低；然后进入透平5做绝热膨胀，工作气体膨胀为低温常压气体，此时工作气体温度仍然比常温高很多，因此可以作为暖气源，根据需求自出气装置6排出，供应到外界。

对于供电供热模式，则如图2所示，其正好与储能供热模式相反，系统自进气装置1从外界吸收干燥空气作为工作气体，工作气体首先进入压缩机3做绝热压缩，将工作气体压缩为高温高压气体；然后工作气体从压缩机3出口出来后进入第二换热器4做等压吸热，该第二换热器4将第二蓄热系统8中的热量传递给工作气体以继续升高工作气体的温度，然后进入透平5做绝热膨胀，将高温高压工作气体膨胀为常压气体，然后工作气体进入第一换热器2做等压放热，将工作气体热量是释放到第一蓄热系统7中后温度降低，由于换热温差的存在，第一蓄热系统7出口的工作气体仍然比常温高，因此可以作为暖气源，根据需求自出气装置6排出，供应到外界。

我们定义如下符号

第二蓄热系统低温点，单位：K

第二蓄热系统高温点，单位：K

T₀：第一蓄热系统低温点，单位：K

T₁：第一蓄热系统高温点，单位：K

T_air：储能供热模式下的入口温度，单位：K

储能供热模式下的透平入口温度，单位：K

储能供热模式下的压缩机出口温度，单位：K

T_0c1：储能供热模式下的透平出口温度，单位：K

T_1c1：储能供热模式下的压缩机入口温度，单位：K

供电供热模式下的压缩机出口温度，单位：K

供电供热模式下的透平入口温度，单位：K

T_0c2：供电供热模式下的压缩机入口温度，单位：K

T_1c2：供电供热模式下的透平出口温度，单位：K

T_out：供电供热模式下的出口温度，单位：K

Q_1c1：储能供热模式下工作气体从第一蓄热系统中吸收的热量的功率，单位：MW

Q_2c1：储能供热模式下工作气体从第二蓄热系统中吸收的热量的功率，单位：MW

Q_1c2：供电供热模式下工作气体从第一蓄热系统中吸收的热量的功率，单位：MW

Q_2c2：供电供热模式下工作气体从第二蓄热系统中吸收的热量的功率，单位：MW

W_c1：储能供热模式下的压缩机的功率，单位：MW

Q_t1：储能供热模式下的透平的功率，单位：MW

W_c2：供电供热模式下的压缩机的功率，单位：MW

W_t2：供电供热模式下的透平的功率，单位：MW

储能供热模式下的净输入功率，单位：MW

供电供热模模式下的净输出功率，单位：MW

η_cp-----压缩机绝热效率

η_tp----透平绝热效率

η_s：储能供热模式下的储热效率

η_w：供电供热模式下的发电效率

η_all：系统储能综合效率

K：工作气体绝热指数

π：储能供热模式下压缩机3以及透平5的压缩比

π′：供电供热模式下压缩机3以及透平5的压缩比

P：储能供热模式下压缩比

P′：供电供热模式下压缩比

W_all：储电容量，单位：J/K或MW·H

C：比热容，单位：J/(kg·K)

M：熔盐总质量，单位：Kg或t

V：熔盐总体积，单位：m³m

M′：防冻液总质量，单位：Kg或t

V′：防冻液总体积，单位：m³

W_hot1：储能供热模式下可提供的暖气功率

W_hot2：供电供热模式下可提供的暖气功率

F：工作气体流量

按照图1和图2所示的储能供热和供电供热模式，图3和图4给出了一种热泵式交替储能供电装置的实施例。该装置的第一蓄热系统7和第二蓄热系统8均为双罐系统。其中，第一蓄热系统7由高温容器——此处为高温导热油罐12与低温容器——此处为低温导热油罐11组成，两个容器体外加保温层，低温容器温度维持在T₀，高温容器温度维持在T₁；第二蓄热系统8包括高温容器——此处为高温熔盐罐14与低温容器——此处为低温熔盐罐13，两容器体均采用耐高温耐腐蚀的不锈钢材料外加保温层制作，低温容器温度维持在高温容器温度维持在容器体内采用熔盐或导热油作为蓄热介质。一般来说高温熔盐对金属有较高的腐蚀性，因此本实施例中熔盐温度控制在700摄氏度。当然熔盐温度也可以控制在更高的温度，但其对材料要求较高，成本也会相应增加。

如图3所示，在储能供热模式下，双罐系统自进气装置1从外界吸收一定流量的常温T_air的干燥空气作为工作气体，该工作气体进入第一换热器2以进行等压吸热，通过从第一蓄热系统7中吸收热量Q_1c1后升高温度，使得高温工作气体温度从常温T_air升高到T_1c1，另一方面高温导热油罐12中导热油从温度T₁降低到T₀后经导热油泵9进入低温导热油罐11中；然后工作气体进入压缩机3做绝热压缩，对于给定压缩比P，将工作气体压缩为高温高压气体，这里的压缩机3并非理想压缩机，应考虑绝热效率η_c和多变效率η_cp，气体从压缩机3的出口出来后温度升高为κ为绝热指数，π为储能供热模式下压缩机3以及透平5的压缩比)；然后工作气体进入第二换热器4以进行等压放热，将工作气体热量-Q_2c1释放到第二蓄热系统8中后温度降低，使得高温工作气体温度从降低到另一方面低温熔盐罐13中熔盐从温度升高到后经熔盐泵10进入高温熔盐罐14中；然后工作气体进入透平5做绝热膨胀，工作气体膨胀为低温常压气体，气体从透平5的出口出来后温度降低为最后工作气体以温度T_0c1自出气装置6排出，作为暖气源供应到外界。

而对于供电供热模式，如图4所示，其正好与储能供热模式相反，系统自进气装置1从外界吸收一定流量的常温T_0c2＝T_air的干燥空气作为工作气体，工作气体首先进入压缩机3做绝热压缩，对于给定压缩比P′，将工作气体压缩为高温高压气体，这里的压缩机3并非理想压缩机，应考虑绝热效率η_c和多变效率η_cp，气体从压缩机3的出口出来后温度升高为(κ为绝热指数，π'为供电供热模式的压缩比)；该工作气体进入第二换热器4以进行等压吸热，通过从第二蓄热系统8中吸收热量Q_2c2升高温度，使得高温工作气体温度从升高到另一方面高温熔盐罐14中熔盐从温度降低到后经熔盐泵10进入低温熔盐罐13中；然后工作气体进入透平5做绝热膨胀，对外做功，工作气体膨胀为常压气体，气体从透平5的出口出来后温度降低为然后工作气体进入第一换热器2以进行等压放热，工作气体对第一蓄热系统7释放热量-Q_1c2后升高温度，使得工作气体温度从温度T_1c2降低到T_out，另一方面低温导热油罐11中导热油从温度T₀升高到T₁后经导热油泵9进入高温导热油罐12中；最后工作气体以温度T_out自出气装置6排出，作为暖气源供应到外界。在供电供热模式下，透平5对外做功，压缩机3消耗功，在此过程中向外净输出功，该功即用于供电。

本发明的第二换热器4应尽可能减少换热温差以提高储能效率，一般而言合理的换热温差ΔT为15度-40度。对于储能供热模式以及供电供热模式，参见如下温度关系，

本发明的第一换热器2应尽可能减少换热温差以提高储能效率，一般而言合理的换热温差ΔT为15度-40度。对于储能供热模式以及供电供热模式，其温度关系如下，

T_air＝T₀-ΔT

T_1c1＝T₁-ΔT

T_out＝T₀+ΔT

T_1c2＝T₁+ΔT

本发明中工作气体压缩机3并非理想压缩机，应考虑绝热效率η_c和多变效率η_cp均小于1，对于储能供热模式以及供电供热模式，工作气体压缩机3的进出口温度关系为：

上式中

本发明中透平5并非理想透平，应考虑绝热效率η_t和多变效率η_tp均小于1，对于储能供热模式以及供电供热模式，透平5的进出口温度关系为：

上式中

本发明中供电供热模式下工作气体压缩机3以及透平5的压缩比由压缩机3的绝热效率以及出入口温度决定

本发明中储能供热循环的储能效率η_s可以由工作气体压缩机3、透平5以及各工作点温度计算得到

本发明中供电供热模式下的热机效率由工作气体压缩机3、透平5以及各工作点温度计算得到

本发明中系统储能综合效率由储能供热模式下循环的储能效率、供电供热模式下的热机效率以及换热器换热决定。

本发明中空气流量为

本发明中储能供热模式下可提供的暖气的功率为

本发明中供电供热模式下可提供的暖气的功率为

本发明中熔盐罐容量以及所需要的熔盐量根据储电容量W_all决定

本发明中防冻液储罐以及所需要的防冻液量根据储电容量W_all决定

本发明中，工作气体的管道需密封处理，且可以耐受至少30Bar的压力以及600度高温。

根据以上公式，试举一实例说明：

在储能供热模式下，双罐系统自进气装置1从外界吸收465.71kg/s的常温干燥空气作为工作气体，该工作气体先进入第一换热器2做等压吸热，通过从第一蓄热系统7中吸收热量80.4MW升高温度，使得高温工作气体温度从常温20度升高到185度，另一方面高温导热油罐12中导热油从温度200度降低到35度后经导热油泵9进入低温导热油罐11中；然后工作气体进入压缩机3，经过压缩机3绝热压缩做功257.5MW之后，被压缩为高温高压气体，对于给定压缩比12.1，由于这里的压缩机3并非理想压缩机，还应考虑压缩机的绝热效率0.9和多变效率0.93，可以计算得到工作气体从压缩机3的出口出来后温度升高为714度；然后工作气体进入第二换热器4做等压放热，将工作气体热量155.2MW释放到第二蓄热系统8中后温度降低，使得高温工作气体温度从714度降低到395度，另一方面低温熔盐罐13中熔盐从温度380升高到699后经熔盐泵10进入高温熔盐罐14中；然后工作气体进入透平5绝热膨胀对外做功157.5MW，工作气体膨胀为低温常压气体，这里的透平5并非理想透平，应考虑绝热效率0.95和多变效率0.93，气体从透平5出口出来后温度降低为72度，最后工作气体作为暖气源供应到外界。

由此可知，储能供热模式下，当输入功率为100MW时，熔盐储热155MW，消耗导热油蓄热80.4MW，释放暖气25MW。

而对于供电供热模式，系统自进气装置1从外界吸收一定流量的常温20度的干燥空气作为工作气体，工作气体首先进入压缩机3，经过压缩机3绝热压缩做功168.1MW，被压缩为高温高压气体，对于给定压缩比12.5，这里的压缩机3并非理想压缩机，应考虑绝热效率0.9和多变效率0.93，气体从压缩机3的出口出来后温度升高为365度；该工作气体进入第二换热器4做等压吸热，通过从第二蓄热系统8中吸收热量155.2MW升高温度，使得高温工作气体温度从365度升高到684度，另一方面高温熔盐罐14中熔盐从温度699度降低到380度后经导热油泵9进入低温熔盐罐13中；然后工作气体进入透平5做绝热膨胀，对外做功227.8MW，工作气体膨胀为常压气体，这里的透平5并非理想透平，应考虑绝热效率0.95和多变效率0.93，气体从透平5出口出来后温度降低为216度；然后工作气体进入第一换热器2以进行等压放热，工作气体对第一蓄热系统7释放热量80.9MW后升高温度，使得工作气体温度从温度216度降低到50度，另一方面低温导热油罐11中导热油从温度35度升高到200度后经导热油泵9进入高温导热油罐12中；最后工作气体作为暖气源供应到外界。

由上文给出的储能效率公式，以及储电综合效率公式，可以计算出供电功率。也就是用η_all乘以输入功率，蓄热以及供热功率则根据空气流量以及空气工作点温度计算得到供电功率。供电供热模式下，供电功率为60MW，消耗熔盐蓄热155.2MW，储存导热油蓄热80.9MW，释放暖气功率为14.36MW。上述实施例中，工作气体均为空气，也可以更换为任何在工作温度下不会相变的气体，如二氧化碳。一般来说单原子气体由于绝热指数较高，有助于提高系统工作效率，如氩气、氮气。但由于成本问题，单原子气体应进行回收利用以降低成本，空气作为双原子气体，是非常容易获取的零成本工作气体，本发明出于简化系统以及优化成本的考虑采用空气作为工作气体。

上述实施例中，第一蓄热系统7采用双罐蓄热介质，也可以简化为单罐形式或多罐形式。第一蓄热系统7包括不少于两个的相互连通且内部蓄热介质温度不同的蓄热介质保温容器或者不少于一个的相互连通且内部蓄热介质存在具有温差梯度的斜温层的蓄热介质保温容器，使得第一蓄热系统7在储能供热模式或供热供电时，通过蓄热介质在不同温度的蓄热介质保温容器之间流动或者容器内蓄热介质的斜温层的移动进行蓄热或释热。第一蓄热系统7，主要作用是回收利用透平5出口的高温气体，将废热回收利用再入压缩机3以提高效率，将低压缩比。第二蓄热系统8的蓄热介质可以为蓄热介质可以为导热油，导热油的工作温度范围在400度以内比较有优势，导热油工作温度相对高于水或防冻液，又具备良好的流动性，因此被选为第一蓄热系统7的蓄热介质。此外水或防冻液也是可以用于第一蓄热系统7。第一蓄热系统7的蓄热介质还可以为包含水或者含碳化合物的液体混合物溶液。

上述实施例中，第二蓄热系统8采用双罐熔盐蓄热介质，也可以简化为单罐形式或多罐形式。第二蓄热系统8包括不少于两个的相互连通且内部蓄热介质温度不同的蓄热介质保温容器或者不少于一个的相互连通且内部蓄热介质存在具有温差梯度的斜温层的蓄热介质保温容器，使得第二蓄热系统8在储能供热模式或供热供电时，通过蓄热介质在不同温度的蓄热介质保温容器之间流动或者容器内蓄热介质的斜温层的移动进行蓄热或释热。单罐难以形成有效的大温差，相对而言双罐储热有助于提高储能的效率与容量。另一方面第二蓄热系统8的蓄热介质可以为熔盐，如硝酸盐、氯盐和氟盐，其中硝酸盐具有较低的成本以及较宽的工作温度，可工作在150℃～600℃，相对而言，是一种良好的蓄热介质；氯盐和氟盐一般在400℃以上工作。另一方面还可以是导热油。对于蓄热温度较低，可以采用导热油，例如烷基苯型导热油沸点在170～180℃，烷基萘型导热油沸点在240～280℃，烷基联苯型导热油沸点>330℃，联苯和联苯醚低熔混合物型导热油使用温度可达400℃，烷基联苯醚型导热油使用温度最高不超过330℃。此外，还可采用压缩气体蓄热，即直接将高温高压气体封存于金属密封罐中，外加保温层。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (6)

1.一种热泵式交替储能供电方法，其特征在于，其包括如下模式：

(1)储能供热模式：常温工作介质通过第一换热器与第一蓄热系统进行等压吸热后，经过压缩机绝热压缩，然后通过第二换热器与第二蓄热系统进行等压放热过程，然后进入透平绝热膨胀对外做功，最后作为暖气源供应释放到外界；

(2)供热供电模式：常温工作介质经过压缩机绝热压缩后，通过第二换热器与第二蓄热系统进行等压吸热，然后进入透平绝热膨胀对外做功，然后通过第一换热器与第一蓄热系统进行等压放热，最后作为暖气源供应释放到外界；在此过程中净输出的功用于供电；

所述第一蓄热系统包括相互连通的温度T₀的低温蓄热介质保温容器和温度T₁的高温蓄热介质保温容器；第一换热器在供热供电模式下与第一蓄热系统的低温蓄热介质保温容器换热，使得低温蓄热介质保温容器中的蓄热介质从温度T₀升高到T₁后进入高温蓄热介质保温容器中；第一换热器在储能供热模式下与第一蓄热系统的高温蓄热介质保温容器换热，使得高温蓄热介质保温容器中的蓄热介质从温度T₁降低到T₀后进入低温蓄热介质保温容器中；

所述第二蓄热系统包括相互连通的温度的低温蓄热介质保温容器和温度的高温蓄热介质保温容器；第二换热器在储能供热模式下与第二蓄热系统的低温蓄热介质保温容器换热，使得低温蓄热介质保温容器中的蓄热介质从温度加热到后进入高温蓄热介质保温容器中；第二换热器在供热供电模式下与第二蓄热系统的高温蓄热介质保温容器换热，使得高温蓄热介质保温容器中的蓄热介质从温度降低到后进入低温蓄热介质保温容器中。

2.根据权利要求1所述的热泵式交替储能供电方法，其特征在于，所述常温工作介质包括空气、氩气、氮气、氦气或二氧化碳。

3.一种热泵式交替储能供电装置，其特征在于：其包括进气装置、第一换热器、第一蓄热系统、压缩机、第二换热器、第二蓄热系统、透平和出气装置，并形成两种排布方式：

(1)在储能供热模式下，所述进气装置、所述第一换热器、所述第一蓄热系统、所述压缩机、所述第二换热器、所述第二蓄热系统、所述透平和所述出气装置沿工作介质的走向由管线依次串联；

(2)在供热供电模式下，所述进气装置、所述压缩机、所述第二换热器、所述第二蓄热系统、所述透平、所述第一换热器、所述第一蓄热系统和出气装置沿工作介质的走向由管线依次串联。

4.根据权利要求3所述的热泵式交替储能供电装置，其特征在于，所述第一蓄热系统的蓄热介质包括熔盐、导热油、水或溶液；所述第二蓄热系统的蓄热介质包括熔盐、导热油，所述溶液为包含水或者含碳化合物的液体混合物。

5.根据权利要求4所述的热泵式交替储能供电装置，其特征在于，所述熔盐为包含硝酸盐、氯盐或氟盐的液体。

6.根据权利要求4所述的热泵式交替储能供电装置，其特征在于，所述导热油包括烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油以及烷基联苯醚型导热油的其中至少一种的热载体油。