CN110159380B - 单罐闭式循环储能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种单罐闭式循环储能发电系统，包括：熔盐、防冻液罐、压缩机、第一/二换热器、透平、熔盐上/下分配器、低温熔盐泵、高温熔盐泵、熔盐斜温层、防冻液上/下分配器、高温防冻液泵、防冻液泵、防冻液斜温层、发电机及多个阀门，通过选择性开启由熔盐罐、防冻液罐、压缩机、第一/二换热器、透平、熔盐上/下分配器、低温熔盐泵、高温熔盐泵、熔盐斜温层、防冻液上/下分配器、高温防冻液泵、防冻液泵、防冻液斜温层、多个阀门及发电机中的多个，将热能与电能相互转换。本发明能够实现风电或光伏发电等可再生能源电力的稳定输出，具有平衡电力供需作用，能够实现大规模储能，发挥储能调峰优势，响应可再生能源储能需求。

Description

单罐闭式循环储能发电系统

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种单罐闭式循环储能发电系统。

背景技术

熔盐储热技术是在储热阶段，通过电能、太阳能等能源加热熔盐，将热量储存在高温熔盐内。在供热阶段通过高温熔盐放热，高温熔盐通过换热向热用户释放热量，释放热量的形式为供应蒸汽、通过供应蒸汽来推动汽轮机发电、供热等多种形式，可适用于光热电站储热、火电厂调峰、弃风弃光等可再生能源电量消纳、低谷电利用等储能系统，起到移峰填谷、平衡热能供求的作用。

目前的相关技术中提出了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。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。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，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。该方案解决了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。

然而，以上技术方案存在如下缺陷：通过常温工作介质在储能(储电)时的循环模式是：压缩-放热(通过第二蓄热体)-膨胀做功-供暖-吸热(通过第一蓄热体)；供电时的循环模式是：压缩-吸热(通过第二蓄热体)-膨胀做功-放热(通过第一蓄热体)-供暖。在储能循环模式下，如果采用单罐储能则不能完全储满热量和冷量；如果采用双罐储能，可储满热量和冷量；在供电循环模式下，为了维持作为高温热源的第二蓄热体和作为低温热源的第一蓄热体的温差和能量转换效率，需提高第二蓄热体的温度；系统为开式循环，当循环工质为氦气、氩气等气体时不适用。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种单罐闭式循环储能发电系统，该系统能够实现风电或光伏发电等可再生能源电力的稳定输出，具有平衡电力供需作用，能够实现大规模储能，发挥储能调峰优势，响应可再生能源储能需求。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种单罐闭式循环储能发电系统，包括：储能装置，所述储能装置包括熔盐罐和防冻液罐，热能以高温熔盐热能的形式储存在所述熔盐罐，以低温防冻液热能的形式储存在所述防冻液罐；能量转换装置，包括：压缩机、第一换热器、透平、第二换热器、分别与所述熔盐罐相连的熔盐下分配器、低温熔盐泵、熔盐上分配器、高温熔盐泵、熔盐斜温层、分别与所述防冻液罐相连的防冻液上分配器、高温防冻液泵、防冻液下分配器、防冻液泵、防冻液斜温层、发电机及多个阀门，其中，通过选择性开启由所述熔盐罐、防冻液罐、压缩机、第一换热器、透平、第二换热器、熔盐下分配器、低温熔盐泵、熔盐上分配器、高温熔盐泵、熔盐斜温层、防冻液上分配器、高温防冻液泵、防冻液下分配器、防冻液泵、防冻液斜温层、多个阀门及发电机中的多个构成的回路，以将电能转换为热能，或将热能转换为电能。

另外，根据本发明上述实施例的单罐闭式循环储能发电系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述多个阀门至少包括第一至第四阀门，在将电能转换为热能时，开启由所述压缩机、第一换热器、透平、第二换热器构成的回路，通过电力驱动所述压缩机，将电能转化成热气态工质，热气态工质通过第一换热器时加热低温熔盐，使低温熔盐温度升高。

在一些示例中，所述低温熔盐泵驱动低温熔盐从熔盐罐的下部空间流出，流经第一换热器，低温熔盐被加热成为高温熔盐，高温熔盐通过第一阀门和熔盐上分配器，流向熔盐罐的上部空间，通过熔盐上分配器和熔盐下分配器，使熔盐斜温层有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，当熔盐罐储满高温熔盐后，完成系统高温端的储热。

在一些示例中，所述热气态工质流过所述透平后，温度降低成为冷气态工质，冷气态工质冷却高温防冻液，高温防冻液温度降低，高温防冻液泵驱动防冻液从防冻液罐上部空间流出，流经第二换热器，高温防冻液被冷却成低温防冻液，经第二阀门和防冻液下分配器后流向防冻液罐的下部空间，通过防冻液上分配器和下分配器，使防冻液斜温层有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，当防冻液罐储满低温防冻液后，完成系统低温端的储冷。

在一些示例中，当储热完成时，所述熔盐罐自上而下储满了高温熔盐，且底部的低温熔盐完全排空，所述防冻液罐自下而上储满了低温防冻液，且上部的高温防冻液完全排空。

在一些示例中，在将热能转换为电能时，开启由所述压缩机、第一换热器、透平及第二换热器构成的回路，通过所述压缩机做功压缩气态工质，高温熔盐被高温熔盐泵驱动，从熔盐罐流出，高温熔盐流过第一换热器时加热气态工质，换热后成为低温熔盐，经第三阀门和熔盐下分配器后流向熔盐罐的下部空间，通过熔盐下分配器和上分配器，使熔盐斜温层有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，维持系统高温端的温度恒定。

在一些示例中，其中，气态工质流经第一换热器，被高温熔盐加热后成为热气态工质，在透平膨胀做功，推动透平转动从而带动发电机发电，热气态工质做功后成为冷气态工质，流过第二换热器，向低温防冻液放热。

在一些示例中，所述低温防冻液被低温防冻液泵驱动，从低温防冻液罐流出，换热后经第四阀门和防冻液上分配器流向防冻液罐的上部空间，通过防冻液上分配器和下分配器，使防冻液斜温层有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，维持系统低温端的温度恒定。

在一些示例中，当放电完成时，所述熔盐罐自下而上储满了低温熔盐，且上部的高温熔盐完全排空，所述防冻液罐自上而下储满了高温防冻液，且下部的低温防冻液完全排空。

在一些示例中，所述防冻液的冰点低于0℃，工作温度为-70℃～0℃。

根据本发明实施例的单罐闭式循环储能发电系统，采用单罐熔盐储热、单罐防冻液储冷、闭式循环，具有能量转换效率高、系统高温端和低温端温度的温差稳定、安全经济、清洁低碳的优点，采用单个罐体同时存储高温熔盐和低温熔盐，采用单个罐体同时存储高温防冻液和低温防冻液，同一套系统实现储能和发电；利用单罐斜温层技术维持热功循环高温端和低温端的温差、提高系统总能量转换效率；通过简化系统和维持高温端与低温端的温差，保证了能量转换效率，同时降低了设备和材料成本；通过单罐闭式循环储能发电系统，能够平抑风电或光伏发电等可再生能源发电的不稳定性，实现可再生能源电力稳定输出，可缓解弃风弃光、火电厂调峰、低谷电利用等问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的单罐闭式循环储能发电系统在储能时的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的单罐闭式循环储能发电系统在放电时的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的单罐闭式循环储能发电系统。

图1是根据本发明一个实施例的单罐闭式循环储能发电系统的结构示意图。图2是根据本发明一个实施例的单罐闭式循环储能发电系统在放电时的结构示意图。该单罐闭式循环储能发电系统包括储能装置(图中未示出)和能量转换装置(图中未示出)。

其中，储能装置包括2个保温性能高的绝热罐，罐体为不锈钢，罐体外部覆盖保温层，如图1或图2所示，储能装置具体包括熔盐罐5和防冻液罐11。热能以高温熔盐热能的形式储存在熔盐罐5，以低温防冻液热能的形式储存在防冻液罐11。当储热完成(即将电能转换为热能完成)时，熔盐罐5自上而下储满了高温熔盐，且底部的低温熔盐完全排空；防冻液罐11自下而上储满了低温防冻液，且上部的高温防冻液完全排空。

在本发明的一个实施例中，采用冰点低于0℃的防冻液作为低温端储冷介质，防冻液工作温度-70℃～0℃，防冻液可为但不限于乙醇水溶液、乙二醇水溶液、丙三醇水溶液、盐水溶液(氯化钙、氯化镁、硝酸钠、亚硝酸钠)；采用低熔点盐(硝酸盐、氯盐)作为高温端储热介质，降低了熔盐凝固的风险以及系统对于熔盐防凝的要求。由于降低了防冻液的工作温度，因此在保证系统能量转换效率的同时降低了系统高温端的温度，降低系统对于昂贵的耐高温材料需求。

能量转换装置包括：压缩机1、第一换热器2、透平3、第二换热器4、分别与熔盐罐5相连的熔盐下分配器6、低温熔盐泵7、熔盐上分配器8、高温熔盐泵9、熔盐斜温层10、分别与防冻液罐11相连的防冻液上分配器12、高温防冻液泵1513、防冻液下分配器14、防冻液泵15、防冻液斜温层16、发电机及多个阀门。多个阀门例如包括图1或图2中的阀门71、72、91、92、131、132、151、152。

具体地，通过选择性开启由熔盐罐5、防冻液罐11、压缩机1、第一换热器2、透平3、第二换热器4、熔盐下分配器6、低温熔盐泵7、熔盐上分配器8、高温熔盐泵9、熔盐斜温层10、防冻液上分配器12、高温防冻液泵1513、防冻液下分配器14、防冻液泵15、防冻液斜温层16、多个阀门及发电机中的多个构成的回路，以将电能转换为热能，或将热能转换为电能。

在本发明的一个实施例中，多个阀门至少包括第一至第四阀门(具体为：第一阀门92、第二阀门152、第三阀门72、第四阀门132)。

在储能阶段，能量转换装置利用电能驱动气态工质循环，将电能转化成热能形式储存，气态工质进行布雷顿循环逆循环，气态工质可为空气、氮气、氦气、氩气、氢气等。具体地，如图1所示，在将电能转换为热能时，开启由压缩机1、第一换热器2、透平3、第二换热器4构成的回路，通过电力驱动压缩机1，将电能转化成热气态工质的能量，热气态工质通过第一换热器2时加热低温熔盐，使低温熔盐温度升高。

进一步地，低温熔盐泵7驱动低温熔盐从熔盐罐5的下部空间流出，流经第一换热器2，低温熔盐被加热成为高温熔盐，高温熔盐通过第一阀门92和熔盐上分配器8，流向熔盐罐5的上部空间，通过熔盐上分配器8和熔盐下分配器6，使熔盐斜温层10有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，当熔盐罐5储满高温熔盐后，完成系统高温端的储热。

进一步地，热气态工质流过透平3后，温度降低成为冷气态工质，冷气态工质冷却高温防冻液，高温防冻液温度降低，高温防冻液泵1513驱动防冻液从防冻液罐11上部空间流出，流经第二换热器4，高温防冻液被冷却成低温防冻液，经第二阀门152和防冻液下分配器14后流向防冻液罐11的下部空间，通过防冻液上分配器12和下分配器，使防冻液斜温层16有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，当防冻液罐11储满低温防冻液后，完成系统低温端的储冷。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，在将热能转换为电能(即系统放电)时，开启由压缩机1、第一换热器2、透平3及第二换热器4构成的回路，启动热-电转换的动力循环，该过程为电-热转换的逆过程，可简化为定压加热做功循环。通过压缩机1做功压缩气态工质，高温熔盐被高温熔盐泵9驱动，从熔盐罐5流出，高温熔盐流过第一换热器2时加热气态工质，换热后成为低温熔盐，经第三阀门72和熔盐下分配器6后流向熔盐罐5的下部空间，通过熔盐下分配器6和上分配器，使熔盐斜温层10有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，维持系统高温端的温度恒定。

其中，气态工质流经第一换热器2，被高温熔盐加热后成为热气态工质，在透平3膨胀做功，推动透平3转动从而带动发电机17发电，热气态工质做功后成为冷气态工质，流过第二换热器4，向低温防冻液放热。

进一步地，低温防冻液被低温防冻液泵15驱动，从低温防冻液罐11流出，换热后经第四阀门132和防冻液上分配器12流向防冻液罐11的上部空间，通过防冻液上分配器12和下分配器，使防冻液斜温层16有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，维持系统低温端的温度恒定。

当系统放电完成时，熔盐罐5自下而上储满了低温熔盐，且上部的高温熔盐完全排空，防冻液罐11自上而下储满了高温防冻液，且下部的低温防冻液完全排空。进一步地，系统开始下一次储能发电循环。

综上，本发明上述的单罐闭式循环储能发电系统，在储热阶段，气态工质进行压缩-放热-膨胀做功-吸热的循环，外界向系统净输入电能，气态工质通过换热器从防冻液吸热、向熔盐放热。通过熔盐上分配器和下分配器设计，确保了熔盐斜温层有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，当熔盐罐储满高温熔盐后即完成系统高温端的储热；通过防冻液上分配器和下分配器的设计，确保了防冻液斜温层有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，当防冻液罐储满低温防冻液后即完成系统低温端的储冷。在单个熔盐罐内完成储热、在单个防冻液罐内完成储冷，从而在确保储能效率的同时实现简化系统、降低成本。在发电阶段，气态工质进行压缩-吸热-膨胀做功-放热，系统向外界净输出电能，气态工质通过换热器从熔盐吸热、向防冻液放热，透平做功大于压缩机做功，驱动发电机发电，系统向外界净输出的功用于供电。通过熔盐下分配器和上分配器设计，确保了熔盐斜温层有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，维持了热-电转换系统高温端的温度恒定，降低了斜温层运行时高/低温熔盐掺混及斜温层增厚；通过防冻液上分配器和下分配器设计，确保了防冻液斜温层有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，维持了热-电转换系统低温端的温度恒定，降低了斜温层运行时高/低温防冻液掺混及斜温层增厚。以上措施确保了整个系统高温端和低温端的温差稳定、储热介质利用率高，因此确保了系统储热发电的效率。

在该系统中，气态工质在储能和发电阶段均为闭式循环，无排放无污染，实现了清洁低碳、高效节能的储能方式。

该系统采用压缩机-换热器-透平-换热器组成气态工质循环的方式，利用同一系统，完成互逆的电-热转换循环和热-电转换循环，实现了利用同一系统储热和发电，简化系统、降低了成本。

该系统采用低熔点熔盐作为高温端储热介质，采用低冰点的防冻液作为低温端储冷介质。低熔点熔盐降低了熔盐凝固的风险及系统对于熔盐防凝的要求。在系统低温端，采用低冰点防冻液，降低了储能发电系统的低温端温度(-70℃-0℃)，实现了在保证能量转换效率的同时，降低系统高温端的温度，从而降低了系统对于耐高温设备和材料的需求，降低了系统成本。从而，该系统提供了一种适用于火电调峰、平抑风电或光伏发电等可再生能源发电的不稳定性、移峰填谷、缓解弃风弃光等问题的储能方式。

换言之，该系统是一种采用单罐熔盐储热和单罐防冻液储冷、采用透平和压缩机做功发电的闭式循环储能发电系统，该储能发电系统普遍适用于火电厂调峰、低谷电利用、风电和光伏等可再生能源储能等领域。针对可再生能源不稳定和间歇性的特征，该储能发电系统能够平抑风电或光伏发电等可再生能源发电的不稳定性、实现可再生能源电力稳定输出，具有平衡电力供需作用，能够实现大规模储能，发挥储能调峰优势，响应可再生能源储能需求。

该系统的工作原理可概述为：采用熔盐作为高温端储热介质，采用防冻液作为低温端储冷介质，采用气态工质作为储热和发电循环的工质。在储热阶段，气态工质进行压缩-放热-膨胀做功-吸热的循环过程，气态工质从防冻液吸热、向熔盐放热，热气态工质作为热源通过换热器加热低温熔盐，低温熔盐从熔盐罐下部空间流出，经换热器换热后成为高温熔盐，高温熔盐从熔盐罐上分配器流入熔盐罐的上部空间，进行储存；冷气态工质通过换热器冷却防冻液，高温防冻液从防冻液罐的上部空间流出，经换热器换热后成为低温防冻液，低温防冻液从防冻液罐下分配器流入防冻液罐下部空间，进行储存。上下分配器的设计实现了通过斜温层有效隔离高温熔盐和低温熔盐、高温和低温防冻液，当储能完成后，熔盐罐中储满高温熔盐、防冻液罐储满低温防冻液，系统的高温端热量储存在熔盐罐、低温端热量储存在防冻液罐，高效地维持了系统高温端和低温端的温差、系统功热转换效率。在储能阶段，压缩机做功和泵做功的总功大于透平做功，外界向系统净输入电能。在发电阶段，气态工质进行定压加热做功循环过程：压缩-吸热-膨胀做功-放热，气态工质从高温熔盐吸热、向防冻液放热，此时透平做功大于压缩机和泵做功，驱动发电机发电，系统向外界净输出的功用于供电。在发电阶段高温熔盐从熔盐罐的上部空间流出，经换热器换热后流回熔盐罐的下部空间；低温防冻液从防冻液罐的下部空间流出，经换热器换热后流回防冻液罐的上部空间。当发电完成后，熔盐罐中储满低温熔盐、防冻液罐储满高温防冻液。上下分配器的设计实现了通过斜温层有效隔离高温熔盐和低温熔盐、高温和低温防冻液，使得在气态工质进行定压加热做功循环过程，系统高温端和低温端的温度恒定，确保了系统热功转换效率。

根据本发明实施例的单罐闭式循环储能发电系统，采用单罐熔盐储热、单罐防冻液储冷、闭式循环，具有能量转换效率高、系统高温端和低温端温度的温差稳定、安全经济、清洁低碳的优点，采用单个罐体同时存储高温熔盐和低温熔盐，采用单个罐体同时存储高温防冻液和低温防冻液，同一套系统实现储能和发电；利用单罐斜温层技术维持热功循环高温端和低温端的温差、提高系统总能量转换效率；通过简化系统和维持高温端与低温端的温差，保证了能量转换效率，同时降低了设备和材料成本；通过单罐闭式循环储能发电系统，能够平抑风电或光伏发电等可再生能源发电的不稳定性，实现可再生能源电力稳定输出，可缓解弃风弃光、火电厂调峰、低谷电利用等问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (4)

1.一种单罐闭式循环储能发电系统，其特征在于，包括：

储能装置，所述储能装置包括熔盐罐和防冻液罐，热能以高温熔盐热能的形式储存在所述熔盐罐，以低温防冻液热能的形式储存在所述防冻液罐；

能量转换装置，包括：压缩机、第一换热器、透平、第二换热器、分别与所述熔盐罐相连的熔盐下分配器、低温熔盐泵、熔盐上分配器、高温熔盐泵、熔盐斜温层、分别与所述防冻液罐相连的防冻液上分配器、高温防冻液泵、防冻液下分配器、防冻液泵、防冻液斜温层、发电机及多个阀门，其中，

通过选择性开启由所述熔盐罐、防冻液罐、压缩机、第一换热器、透平、第二换热器、熔盐下分配器、低温熔盐泵、熔盐上分配器、高温熔盐泵、熔盐斜温层、防冻液上分配器、高温防冻液泵、防冻液下分配器、防冻液泵、防冻液斜温层、多个阀门及发电机中的多个构成的回路，以将电能转换为热能，或将热能转换为电能；

所述多个阀门至少包括第一至第四阀门，在将电能转换为热能时，开启由所述压缩机、第一换热器、透平、第二换热器构成的回路，通过电力驱动所述压缩机，将电能转化成热气态工质，热气态工质通过第一换热器时加热低温熔盐，使低温熔盐温度升高；

所述低温熔盐泵驱动低温熔盐从熔盐罐的下部空间流出，流经第一换热器，低温熔盐被加热成为高温熔盐，高温熔盐通过第一阀门和熔盐上分配器，流向熔盐罐的上部空间，通过熔盐上分配器和熔盐下分配器，使熔盐斜温层有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，当熔盐罐储满高温熔盐后，完成系统高温端的储热；

所述热气态工质流过所述透平后，温度降低成为冷气态工质，冷气态工质冷却高温防冻液，高温防冻液温度降低，高温防冻液泵驱动防冻液从防冻液罐上部空间流出，流经第二换热器，高温防冻液被冷却成低温防冻液，经第二阀门和防冻液下分配器后流向防冻液罐的下部空间，通过防冻液上分配器和下分配器，使防冻液斜温层有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，当防冻液罐储满低温防冻液后，完成系统低温端的储冷；

在将热能转换为电能时，开启由所述压缩机、第一换热器、透平及第二换热器构成的回路，通过所述压缩机做功压缩气态工质，高温熔盐被高温熔盐泵驱动，从熔盐罐流出，高温熔盐流过第一换热器时加热气态工质，换热后成为低温熔盐，经第三阀门和熔盐下分配器后流向熔盐罐的下部空间，通过熔盐下分配器和上分配器，使熔盐斜温层有效隔离上部高温熔盐和下部低温熔盐，维持系统高温端的温度恒定；

其中，气态工质流经第一换热器，被高温熔盐加热后成为热气态工质，在透平膨胀做功，推动透平转动从而带动发电机发电，热气态工质做功后成为冷气态工质，流过第二换热器，向低温防冻液放热；

所述低温防冻液被低温防冻液泵驱动，从低温防冻液罐流出，换热后经第四阀门和防冻液上分配器流向防冻液罐的上部空间，通过防冻液上分配器和下分配器，使防冻液斜温层有效隔离上部高温防冻液和下部低温防冻液，维持系统低温端的温度恒定。

2.根据权利要求1所述的单罐闭式循环储能发电系统，其特征在于，当储热完成时即在将电能转换为热能时，所述熔盐罐自上而下储满了高温熔盐，且底部的低温熔盐完全排空，所述防冻液罐自下而上储满了低温防冻液，且上部的高温防冻液完全排空。

3.根据权利要求1所述的单罐闭式循环储能发电系统，其特征在于，当放电完成时即将热能转换为电能时，所述熔盐罐自下而上储满了低温熔盐，且上部的高温熔盐完全排空，所述防冻液罐自上而下储满了高温防冻液，且下部的低温防冻液完全排空。

4.根据权利要求3所述的单罐闭式循环储能发电系统，其特征在于，将热能转换为电能时，所述防冻液的冰点低于0℃，工作温度为-70℃~0℃。