CN110206598B - 一种基于间接储冷储热的热泵储能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于间接储冷储热的热泵储能发电系统，该系统包括热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、间接储热回路和间接储冷回路。采用电站低谷(低价)电驱动热泵制热制冷循环回路制取高温热能和低温冷能并通过换热器将热能和冷能交换至间接储热回路和间接储冷回路，存储于储热单元和储冷单元中；在用电高峰，冷热能热机发电回路的气体通过换热器与间接储热回路和间接储冷回路换热，吸收已存储的高温热能和低温冷能，通过热机循环驱动发电机发电。本发明的基于间接储冷储热具有结构简单、成本低、储能密度高、效率高、适用于电网调峰和各种可再生能源电站、不产生温室气体等优点。

Description

一种基于间接储冷储热的热泵储能发电系统

技术领域

本发明属于能量储存技术领域，涉及一种储能发电系统，尤其涉及一种 基于间接储冷储热的热泵储能发电系统，是一种基于热泵循环存储能量以及 利用所存储能量产生电能的储能系统。

背景技术

近年来，可再生能源正逐步成为新增电力重要来源，电网结构和运行模 式都发生了重大变化。随着可再生能源(风能、太阳能等)的日益普及,以及电 网调峰、提高电网可靠性和改善电能质量的迫切需求,电力储能系统的重要 性日益凸显。储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+” 智慧能源(以下简称能源互联网)的重要组成部分和关键支撑技术。储能能 够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务， 是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段；储能能够显著提 高风、光等可再生能源的消纳水平，支撑分布式电力及微网，是推动主体能 源由化石能源向可再生能源更替的关键技术；储能能够促进能源生产消费开 放共享和灵活交易、实现多能协同，是构建能源互联网，推动电力体制改革 和促进能源新业态发展的核心基础。

目前已有电力储能技术包括抽水储能、压缩空气储能、蓄电池储能、超 导磁能、飞轮储能和超级电容等。我国储能呈现多元发展的良好态势：抽水 蓄能发展迅速；压缩空气储能、飞轮储能，超导储能和超级电容，铅蓄电池、 锂离子电池、钠硫电池、液流电池等储能技术研发应用加速；储热、储冷、 储氢技术也取得了一定进展。其中以抽水储能、储热储能和压缩空气储能为 代表的物理方法储能由于其成本低、储能容量大，适合大规模商业化应用， 约占世界储能总量的99.5％。

抽水电站储能系统在电力系统处于谷值负荷时让电动机带动水泵把低水 库的水通过管道抽到高水库以消耗一部分电能。当峰值负荷来临时，高水库 的水通过管道使水泵和电动机逆向运转而变成水轮机和发电机发出电能供给 用户，由此起到削峰填谷的作用。抽水电站储能系统技术上成熟可靠、效率 高(～70％)、储能容量大等优点，目前已经广泛使用。但是，抽水电站储 能系统需要特殊的地理条件建造两个水库和水坝，建设周期很长(一般约7～ 15年)，初期投资巨大。更为棘手的是，建造大型水库会大面积淹没植被甚至城市，造成生态和移民问题，因此建造抽水电站储能系统受到了越来越大的 限制。

传统压缩空气储能系统在用电低谷，将空气压缩并存于储气室中，使电 能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰，高压空气从储气室释放，进入 燃气轮机燃烧室同燃料一起燃烧，然后驱动透平发电。压缩空气储能系统具 有储能容量较大、储能周期长、效率高(50％～70％)和单位投资相对较小等 优点。但是，压缩空气储能技术的储能密度低，难点是需要合适的能储存压 缩空气的场所，例如密封的山洞或废弃矿井等。而且，压缩空气储能系统仍 然依赖燃烧化石燃料提供热源，一方面面临化石燃料逐渐枯竭和价格上涨的 威胁，另一方面其燃烧仍然产生氮化物、硫化物和二氧化碳等污染物，不符 合绿色(零排放)、可再生的能源发展要求。

为解决传统压缩空气储能系统面临的主要问题，最近几年国内外学者分 别开展了先进绝热压缩空气储能系统(AACAES)、地面压缩空气储能系统 (SVCAES)、带回热的压缩空气储能系统(AACAES)和空气蒸汽联合循环压缩 空气储能系统(CASH)的研究等，使压缩空气储能系统基本可以避免燃烧化石 燃料，但是压缩空气储能系统的能量密度仍然很低，需要大型的储气室。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点和不足，本发明的目的是提供一种基于 间接储冷储热的热泵储能发电系统，该系统包括热泵制热制冷储能回路、冷 热能热机发电回路、间接储热回路和间接储冷回路。采用电站低谷(低价) 电驱动热泵制热制冷循环回路制取高温热能和低温冷能并通过换热器将热能 和冷能交换至间接储热回路和间接储冷回路，存储于储热单元和储冷单元中； 在用电高峰，冷热能热机发电回路的气体通过换热器与间接储热回路和间接 储冷回路换热，吸收已存储的高温热能和低温冷能，通过热机循环驱动发电 机发电。本发明的基于间接储冷储热具有结构简单、成本低、储能密度高、 效率高、适用于电网调峰和各种可再生能源电站、不产生温室气体等优点。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于间接储冷储热的热泵储能发电系统，包括驱动单元、储能压缩 机组、储能膨胀机组、储冷回路换热器、低温蓄冷单元、低温风机、储热回 路换热器、高温风机、高温蓄热单元、第一高压换热器、第二高压换热器、 释能压缩机组、释能膨胀机组、发电单元、第一低压换热器、第二低压换热 器，所述驱动单元、储能压缩机组、储能膨胀机组依次传动连接，所述释能 膨胀机组、释能压缩机组、发电单元依次传动连接，其特征在于，

所述系统整体划分为热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、间 接储热回路和间接储冷回路，其中，

--所述热泵制热制冷储能回路，包括所述储能压缩机组、储热回路换热 器、第一高压换热器、储冷回路换热器、储能膨胀机组、第一低压换热器， 其中，

所述储能压缩机组的排气口通过管线依次经所述储热回路换热器的热 侧、第一高压换热器的热侧与所述储能膨胀机组的进气口连通，

所述储能膨胀机组的排气口通过管线依次经所述储冷回路换热器的冷 侧、第一低压换热器的冷侧与所述储能压缩机组的进气口连通；

--所述冷热能热机发电回路，包括所述释能压缩机组、储热回路换热器、 第二高压换热器、储冷回路换热器、释能膨胀机组、第二低压换热器，其中，

所述释能压缩机组的排气口通过管线依次经所述第二高压换热器的热 侧、储热回路换热器的热侧与所述释能膨胀机组的进气口连通，

所述释能膨胀机组的排气口通过管线依次经所述第二低压换热器的冷 侧、储冷回路换热器的冷侧与所述释能压缩机组的进气口连通；

--所述间接储热回路，包括所述储热回路换热器、高温风机、高温储热 单元，其中所述储热回路换热器的冷侧、高温风机、高温储热单元经过管道 依次连接形成闭合回路；

--所述间接储冷回路，包括所述储冷回路换热器、低温风机、低温储冷 单元，其中所述储冷回路换热器的热侧、低温风机、低温储冷单元经过管道 依次连接形成闭合回路。

在用电低谷期，所述系统利用所述热泵制热制冷循环回路制备高温热能 和低温冷能，并分别经过间接储热储冷回路存储于高温储热单元和低温储冷 单元，具体为：驱动单元驱动所述储能压缩机组将常温低压的循环气体工质 压缩至高温高压态；经过所述储热回路换热器将高温高压的循环气体工质的 温度降低至常温，并将高温热能通过间接储热回路存储在所述高温蓄热单元 的储能介质中；常温高压的循环气体工质经过所述高压换热器的热侧温度降 至室温附近；室温高压的循环气体工质进一步经过所述储能膨胀机组至低温 低压；低温低压的循环气体工质经过所述低温储冷回路换热器将低温低压的 循环气体工质的温度升高至常温，并将低温冷能通过间接储冷回路存储在所 述低温蓄冷单元的蓄能介质中；常温低压的循环气体工质经过所述低压换热 器后温度至室温附近；室温低压的循环气体工质重新进入所述储能压缩机组 的入口参与循环，如此循环往复，不断将高温热能和低温冷能存储在所述高 温储热单元和低温储冷单元的储能介质中。

在用电高峰期，所述系统利用存储于所述高温储热单元和低温储冷单元 的高温热能和低温冷能驱动热机循环发电，具体为：常温低压的循环气体工 质经过所述储冷回路换热器，吸收所述低温储冷单元存储的低温冷能后温度 降至低温低压，经过所述释能压缩机组将低温低压的循环气体工质压缩至常 温高压态；常温高压的循环气体工质经过所述第二高压换热器的热侧温度降 至室温附近；经过所述储热回路换热器将室温高压的循环气体工质温度升高 至高温；高温高压的循环气体工质进一步经过所述释能膨胀机组至常温低压； 常温低压的循环气体工质经过所述第二低压换热器后温度至室温附近；室温 低压的循环气体工质重新进入所述储冷回路换热器的入口参与循环。所述释 能膨胀机组驱动连接一发电单元，且所述释能压缩机组与释能膨胀机组传动 连接。如此循环往复，不断将存储的高温热能和低温冷能通过热机循环转化 为电能输出出来。

所述间接储热回路，在储能过程，高温风机驱动气体在间接储热回路中 循环流动，气体经过储热回路换热器时被加热、经过高温储热单元时被冷却， 热能被存储至高温储热单元内的储能介质中。在释能过程，高温风机反向运 转驱动气体在间接储热回路中循环流动，气体经过高温储热单元时被加热， 经过储热回路换热器时被冷却，存储于所述高温储热单元的热能被交换至热 机做功回路中。

所述间接储冷回路，在储能过程，低温风机驱动气体在间接储冷回路中 循环流动，气体经过储冷回路换热器时被冷却、经过低温储冷单元时被加热， 冷能被存储至储冷单元内的储能介质中。在释能过程，低温风机反向运转驱 动气体在间接储冷回路中循环流动，气体经过低温储冷单元时被冷却，经过 储冷回路换热器时被加热，存储于低温储冷单元的冷能被交换至热机做功回 路中。

优选地，所述储热回路换热器的热侧的两端分别为供循环气体工质流入 流出的第一端口和第二端口，所述储冷回路换热器的冷侧的两端分别为供循 环气体工质流入流出的第一端口和第二端口。

进一步地，所述系统还包括第一～第四三通阀门，其中，所述第一三通 阀门包括三个端口，其第一端口与所述储能压缩机组的排气口连通，第二端 口与所述释能膨胀机组的进气口连通，第三端口与所述储热回路换热器的热 侧的第一端口连通；所述第二三通阀门包括三个端口，其第一端口与所述储 热回路换热器的热侧的第二端口连通，第二端口与所述第一高压换热器的热 侧进口连通，第三端口与所述第二高压换热器的热侧出口连通；所述第三三 通阀门包括三个端口，其第一端口与所述储能膨胀机组的排气口连通，第二端口与所述储冷回路换热器的冷侧的第一端口连通，第三端口与所述释能压 缩机组的进气口连通；所述第四三通阀门包括三个端口，其第一端口与所述 储冷回路换热器的冷侧的第二端口连通，第二端口与所述第一低压换热器的 冷侧进口连通，第三端口与所述第二低压换热器的冷侧出口连通。

进一步地，所述系统储能时，控制所述第一三通阀门，使其第一端口与 第三端口导通，第二端口关闭；控制所述第二三通阀门，使其第一端口与第 二端口导通，第三端口关闭；控制所述第四三通阀门，使其第一端口与第二 端口导通，第三端口关闭；控制所述第三三通阀门，使其第一端口与第二端 口导通，第三端口关闭；所述储能压缩机组、储热回路换热器的热侧、第一 高压换热器的热侧、储能膨胀机组、储冷回路换热器的冷侧、第一低压换热 器的冷侧通过管线构成热泵制热制冷回路。

进一步地，所述系统释能发电时，控制所述第一三通阀门，使其第二端 口与第三端口导通，第一端口关闭；控制所述第二三通阀门，使其第一端口 与第三端口导通，第二端口关闭；控制所述第四三通阀门，使其第一端口与 第三端口导通，第二端口关闭；控制所述第三三通阀门，使其第二端口与第 三端口导通，第一端口关闭；所述释能压缩机组、第二高压换热器的热侧、 储热回路换热器的热侧、释能膨胀机组、第二低压换热器的冷侧、储冷回路 换热器的冷侧通过管线构成热机释能回路。

优选地，所述驱动单元，为驱动电机或风力机；当所述驱动单元为驱动 电机时，是以常规电站低谷电、核电、风电、太阳能发电、水电或潮汐发电 中的一种或多种为电源。

优选地，所述储能压缩机组或者释能压缩机组，总压比在5～40之间； 当所述压缩机组为多台压缩机时，多台压缩机为共轴串联形式、或分轴并联 形式；并联形式中，各分轴与主驱动轴动连接。

优选地，所述储能膨胀机组或释能膨胀机组，总膨胀比在5～40之间； 当所述膨胀机组为多台膨胀机时，多台膨胀机为共轴串联形式、或分轴并联 形式；并联形式中，各分轴与主驱动轴动连接。

优选地，所述储热单元和储冷单元为圆柱体、球体或长方体。所述储能 介质为岩石、沙石、金属颗粒、固体砖等材料的一种或至少二种的组合。

优选地，所述热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、间接储热 回路和间接储冷回路中的循环气体工质为氩气、氦气、氢气、氮气、氧气或 空气的其中一种或至少两种的混合。

同现有技术相比，本发明的间接储冷储热的热泵储能发电系统，采用电 站低谷(低价)电驱动热泵制热制冷循环回路制取高温热能和低温冷能并通 过间接换热回路，存储于储热储冷单元中；在用电高峰，储热储冷单元内部 冷能通过间接换热回路和间接储热储冷回路换热器，将热能和冷能交换给释 能发电回路通过热机循环驱动发电机发电。本发明的基于间接储冷储热的热 泵储能发电系统具有结构简单、成本低、储能密度高、效率高、适用于电网 调峰和各种可再生能源电站、不产生温室气体等优点。

附图说明

图1为本发明的基于间接储冷储热的热泵储能发电系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举 实施例，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，以下实施例是对本发明 的解释，而本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明的基于阵列化储冷储热的热泵储能发电系统，由驱 动单元1、储能压缩机组2、储能膨胀机组3、储冷回路换热器4、低温蓄冷 单元5、低温风机6、储热回路换热器7、高温风机8、高温蓄热单元9、第 一高压换热器10、第二高压换热器11、释能压缩机组12、释能膨胀机组13、 发电单元14、第一低压换热器15、第二低压换热器16、第三三通阀门17、 第四三通阀门18、第二三通阀门19、第一三通阀门22，及多根管线20、21、 23～40等部件组成。

储热回路换热器7的热侧的两端分别为供循环气体工质流入流出的第一 端口和第二端口，储冷回路换热器4的冷侧的两端分别为供循环气体工质流 入流出的第一端口和第二端口。

第一三通阀门22包括三个端口，其第一端口与储能压缩机组2的排气口 连通，第二端口与释能膨胀机组13的进气口连通，第三端口与储热回路换热 器7的热侧的第一端口连通；第二三通阀门19包括三个端口，其第一端口与 储热回路换热器7的热侧的第二端口连通，第二端口与第一高压换热器10 的热侧进口连通，第三端口与第二高压换热器11的热侧出口连通；第三三通 阀门17包括三个端口，其第一端口与储能膨胀机组3的排气口连通，第二端 口与储冷回路换热器4的冷侧的第一端口连通，第三端口与释能压缩机组12 的进气口连通；第四三通阀门18包括三个端口，其第一端口与储冷回路换热 器4的冷侧的第二端口连通，第二端口与第一低压换热器15的冷侧进口连通， 第三端口与第二低压换热器16的冷侧出口连通。

本发明的上述基于阵列化储冷储热的热泵储能发电系统，整体可划分为 热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、间接储热回路和间接储冷回 路，其中：

储能压缩机组2、储热回路换热器7、第一高压换热器10、储冷回路换 热器4、储能膨胀机组3、第一低压换热器15等部件形成热泵制热制冷储能 回路，储能压缩机组2由驱动单元1驱动，且储能压缩机组2与储能膨胀机 组3传动连接，储能回路中充有循环气体工质，其中，储能压缩机组2的排 气口通过管线20、23、24、25、26依次经储热回路换热器7的热侧、第一高 压换热器10的热侧与储能膨胀机组3的进气口连通，储能膨胀机组3的排气 口通过管线27、28、29、30、21依次经储冷回路换热器4的冷侧、第一低压 换热器15的冷侧与储能压缩机组2的进气口连通；

释能压缩机组12、储热回路换热器7、第二高压换热器11、储冷回路换 热器4、释能膨胀机组13、第二低压换热器16等部件形成冷热能热机发电回 路，释能膨胀机组13驱动连接发电单元14，且释能压缩机组12与释能膨胀 机组13传动连接，发电回路中充有循环气体工质，其中，释能压缩机组12 的排气口通过管线32、33、24、23、34依次经第二高压换热器11的热侧、 储热回路换热器7的热侧与释能膨胀机组13的进气口连通，释能膨胀机组13的排气口通过管线35、36、29、28、31依次经第二低压换热器16的冷侧、 储冷回路换热器4的冷侧与释能压缩机组12的进气口连通；

储热回路换热器7的冷侧、高温风机8、高温蓄热单元9及管线39、40 构成间接储热回路。储冷回路换热器4的热侧、低温风机6、低温蓄冷单元5 及管线37、38构成间接储冷回路。

更为具体地，热泵制热制冷储能回路中，储能压缩机组2的排气口通过 管线依次经第一三通阀门22、储热回路换热器7的热侧、第二三通阀门19、 第一高压换热器10的热侧与储能膨胀机组3的进气口连通，储能膨胀机组3 的排气口通过管线依次经第三三通阀门17、储冷回路换热器4的冷侧、第四 三通阀门18、第一低压换热器15的冷侧与储能压缩机组2的进气口连通。 冷热能热机发电回路中，释能压缩机组12的排气口通过管线依次经第二高压 换热器11的热侧、第二三通阀门19、储热回路换热器7的热侧、第一三通 阀门22与释能膨胀机组13的进气口连通，释能膨胀机组13的排气口通过管 线依次经第二低压换热器16的冷侧、第四三通阀门18、储冷回路换热器4 的冷侧、第三三通阀门17与释能压缩机组12的进气口连通。

储能时，控制第一三通阀门22，使其第一端口与第三端口导通，第二端 口关闭，即使得管线20与管线23连通，管线34截止；控制第二三通阀门 19，使其第一端口与第二端口导通，第三端口关闭，使得管线24与管线25 连通，管线33截止；控制第四三通阀门18，使其第一端口与第二端口导通， 第三端口关闭，使得管线29与管线30连通，管线36截止；控制第三三通阀 门17，使其第一端口与第二端口导通，第三端口关闭，使得管线27与管线 28连通，管线31截止；储能时如图1所示，储能压缩机组2、储热回路换热 器7、第一高压换热器10、储能膨胀机组3、储冷回路换热器4、第一低压换 热器15通过管线构成热泵制热制冷回路。驱动单元1与储能压缩机组2和储 能膨胀机组3的共有传动轴固接。

释能发电时，控制第一三通阀门22，使其第二端口与第三端口导通，第 一端口关闭，使得管线23与管线34连通，管线20截止；控制第二三通阀门 19，使其第一端口与第三端口导通，第二端口关闭，使得管线24与管线33 连通，管线25截止；控制第四三通阀门18，使其第一端口与第三端口导通， 第二端口关闭，使得管线29与管线36连通，管线30截止；控制第三三通阀 门17，使其第二端口与第三端口导通，第一端口关闭，使得管线28与管线 31连通，管线27截止；释能发电时，释能压缩机组12、第二高压换热器11、 储热回路换热器7、释能膨胀机组13、第二低压换热器16、储冷回路换热器 4通过管线构成热机释能回路。发电单元14与热泵循环释能压缩机组12和 热泵循环释能膨胀机组13的共有传动轴固接。

在用电低谷期，驱动单元1驱动储能压缩机组2将常温低压的循环气体 工质压缩至高温高压态；经过储热回路换热器7将高温高压的循环气体工质 的温度降低至常温；同时间接储热回路内气体被风机8驱动，经过储热回路 换热器7被加热后，再经过高温储热单元9被冷却，同时高温热能存储在高 温储热单元9的储热介质中；常温高压的循环气体工质经过高压换热器10 的热侧温度降至室温附近；室温高压的循环气体工质进一步经过储能膨胀机 组3至低温低压；低温低压的循环气体工质经过储冷回路换热器4将低温低 压的循环气体工质的温度升高至常温，同时间接储冷回路内气体被风机6驱 动，经过储冷回路换热器5被冷却后，再经过低温储冷单元5被加热，同时 低温冷能存储在低温储冷单元5的储冷介质中；常温低压的循环气体工质经 过低压换热器15后温度至室温附近；室温低压的循环气体工质重新进入储能 压缩机组2的入口参与热泵循环，如此循环往复，不断将高温热能和低温冷 能存储在高温储热单元9的蓄热介质和低温储冷单元5的蓄冷介质中。

在用电高峰期，间接储冷回路中的低温风机6反向转动，间接储冷回路 内气体被低温风机6驱动，经过低温储冷单元5吸收存储在储能介质中的低 温冷能，再经过储冷回路换热器4被加热；热机发电回路中的常温低压的循 环气体工质经过储冷回路换热器4，吸收低温冷能后温度降至低温低压，经 过释能压缩机组12将低温低压的循环气体工质压缩至常温高压态；常温高压 的循环气体工质经过第二高压换热器16的热侧温度降至室温附近；同时，间 接储热回路中的高温风机8反向转动，间接储热回路内气体被高温风机8驱 动，经过高温储热单元9吸收存储在储能介质中的高温热能，再经过储热回 路换热器7被冷却；循环气体工质经过储热回路换热器7将室温高压的气体 工质温度升高至高温；高温高压的循环气体工质进一步经过释能膨胀机组13 至常温低压；常温低压的热泵循环气体工质经过低压换热器16后温度至室温 附近；室温低压的气体工质重新进入储冷回路换热器4的入口参与热机循环。 释能膨胀机组13驱动连接一发电单元14，且释能压缩机组12与释能膨胀机组13传动连接。如此循环往复，不断将存储的高温热能和低温冷能通过热机 循环转化为电能输出出来。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于间接储冷储热的热泵储能发电系统，包括驱动单元、储能压缩机组、储能膨胀机组、储冷回路换热器、低温蓄冷单元、低温风机、储热回路换热器、高温风机、高温蓄热单元、第一高压换热器、第二高压换热器、释能压缩机组、释能膨胀机组、发电单元、第一低压换热器、第二低压换热器，所述驱动单元、储能压缩机组、储能膨胀机组依次传动连接，所述释能膨胀机组、释能压缩机组、发电单元依次传动连接，其特征在于，

所述系统整体划分为热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、间接储热回路和间接储冷回路，其中，

--所述热泵制热制冷储能回路，包括所述储能压缩机组、储热回路换热器、第一高压换热器、储冷回路换热器、储能膨胀机组、第一低压换热器，其中，

所述储能压缩机组的排气口通过管线依次经所述储热回路换热器的热侧、第一高压换热器的热侧与所述储能膨胀机组的进气口连通，

所述储能膨胀机组的排气口通过管线依次经所述储冷回路换热器的冷侧、第一低压换热器的冷侧与所述储能压缩机组的进气口连通；

--所述冷热能热机发电回路，包括所述释能压缩机组、储热回路换热器、第二高压换热器、储冷回路换热器、释能膨胀机组、第二低压换热器，其中，

所述释能压缩机组的排气口通过管线依次经所述第二高压换热器的热侧、储热回路换热器的热侧与所述释能膨胀机组的进气口连通，

所述释能膨胀机组的排气口通过管线依次经所述第二低压换热器的冷侧、储冷回路换热器的冷侧与所述释能压缩机组的进气口连通；

--所述间接储热回路，包括所述储热回路换热器、高温风机、高温储热单元，其中所述储热回路换热器的冷侧、高温风机、高温储热单元经过管道依次连接形成闭合回路；

--所述间接储冷回路，包括所述储冷回路换热器、低温风机、低温储冷单元，其中所述储冷回路换热器的热侧、低温风机、低温储冷单元经过管道依次连接形成闭合回路；

所述储热回路换热器的热侧的两端分别为供循环气体工质流入流出的第一端口和第二端口，所述储冷回路换热器的冷侧的两端分别为供循环气体工质流入流出的第一端口和第二端口；

所述系统还包括第一三通阀门、第二三通阀门、第三三通阀门、第四三通阀门，其中，所述第一三通阀门包括三个端口，其第一端口与所述储能压缩机组的排气口连通，第二端口与所述释能膨胀机组的进气口连通，第三端口与所述储热回路换热器的热侧的第一端口连通；所述第二三通阀门包括三个端口，其第一端口与所述储热回路换热器的热侧的第二端口连通，第二端口与所述第一高压换热器的热侧进口连通，第三端口与所述第二高压换热器的热侧出口连通；所述第三三通阀门包括三个端口，其第一端口与所述储能膨胀机组的排气口连通，第二端口与所述储冷回路换热器的冷侧的第一端口连通，第三端口与所述释能压缩机组的进气口连通；所述第四三通阀门包括三个端口，其第一端口与所述储冷回路换热器的冷侧的第二端口连通，第二端口与所述第一低压换热器的冷侧进口连通，第三端口与所述第二低压换热器的冷侧出口连通；

在用电低谷期，所述系统利用所述热泵制热制冷循环回路制备高温热能和低温冷能，并分别经过间接储热储冷回路存储于高温储热单元和低温储冷单元，具体为：驱动单元驱动所述储能压缩机组将常温低压的循环气体工质压缩至高温高压态；经过所述储热回路换热器将高温高压的循环气体工质的温度降低至常温，并将高温热能通过间接储热回路存储在所述高温蓄热单元的储能介质中；常温高压的循环气体工质经过所述高压换热器的热侧温度降至室温附近；室温高压的循环气体工质进一步经过所述储能膨胀机组至低温低压；低温低压的循环气体工质经过所述低温储冷回路换热器将低温低压的循环气体工质的温度升高至常温，并将低温冷能通过间接储冷回路存储在所述低温蓄冷单元的蓄能介质中；常温低压的循环气体工质经过所述低压换热器后温度至室温附近；室温低压的循环气体工质重新进入所述储能压缩机组的入口参与循环，如此循环往复，不断将高温热能和低温冷能存储在所述高温储热单元和低温储冷单元的储能介质中；

在用电高峰期，所述系统利用存储于所述高温储热单元和低温储冷单元的高温热能和低温冷能驱动热机循环发电，具体为：常温低压的循环气体工质经过所述储冷回路换热器，吸收所述低温储冷单元存储的低温冷能后温度降至低温低压，经过所述释能压缩机组将低温低压的循环气体工质压缩至常温高压态；常温高压的循环气体工质经过所述第二高压换热器的热侧温度降至室温附近；经过所述储热回路换热器将室温高压的循环气体工质温度升高至高温；高温高压的循环气体工质进一步经过所述释能膨胀机组至常温低压；常温低压的循环气体工质经过所述第二低压换热器后温度至室温附近；室温低压的循环气体工质重新进入所述储冷回路换热器的入口参与循环；所述释能膨胀机组驱动连接一发电单元，且所述释能压缩机组与释能膨胀机组传动连接；如此循环往复，不断将存储的高温热能和低温冷能通过热机循环转化为电能输出出来。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述间接储热回路，在储能过程，高温风机驱动气体在间接储热回路中循环流动，气体经过储热回路换热器时被加热、经过高温储热单元时被冷却，热能被存储至高温储热单元内的储能介质中；在释能过程，高温风机反向运转驱动气体在间接储热回路中循环流动，气体经过高温储热单元时被加热，经过储热回路换热器时被冷却，存储于所述高温储热单元的热能被交换至热机做功回路中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述间接储冷回路，在储能过程，低温风机驱动气体在间接储冷回路中循环流动，气体经过储冷回路换热器时被冷却、经过低温储冷单元时被加热，冷能被存储至储冷单元内的储能介质中；在释能过程，低温风机反向运转驱动气体在间接储冷回路中循环流动，气体经过低温储冷单元时被冷却，经过储冷回路换热器时被加热，存储于低温储冷单元的冷能被交换至热机做功回路中。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统储能时，控制所述第一三通阀门，使其第一端口与第三端口导通，第二端口关闭；控制所述第二三通阀门，使其第一端口与第二端口导通，第三端口关闭；控制所述第四三通阀门，使其第一端口与第二端口导通，第三端口关闭；控制所述第三三通阀门，使其第一端口与第二端口导通，第三端口关闭；所述储能压缩机组、储热回路换热器的热侧、第一高压换热器的热侧、储能膨胀机组、储冷回路换热器的冷侧、第一低压换热器的冷侧通过管线构成热泵制热制冷回路。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统释能发电时，控制所述第一三通阀门，使其第二端口与第三端口导通，第一端口关闭；控制所述第二三通阀门，使其第一端口与第三端口导通，第二端口关闭；控制所述第四三通阀门，使其第一端口与第三端口导通，第二端口关闭；控制所述第三三通阀门，使其第二端口与第三端口导通，第一端口关闭；所述释能压缩机组、第二高压换热器的热侧、储热回路换热器的热侧、释能膨胀机组、第二低压换热器的冷侧、储冷回路换热器的冷侧通过管线构成热机释能回路。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动单元，为驱动电机或风力机；当所述驱动单元为驱动电机时，是以常规电站低谷电、核电、风电、太阳能发电、水电或潮汐发电中的一种或多种为电源。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储能压缩机组或者释能压缩机组，总压比在5～40之间；当所述压缩机组为多台压缩机时，多台压缩机为共轴串联形式、或分轴并联形式；并联形式中，各分轴与主驱动轴动连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储能膨胀机组或释能膨胀机组，总膨胀比在5～40之间；当所述膨胀机组为多台膨胀机时，多台膨胀机为共轴串联形式、或分轴并联形式；并联形式中，各分轴与主驱动轴动连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储热单元和储冷单元为圆柱体、球体或长方体；所述储能介质为岩石、沙石、金属颗粒、固体砖等材料的一种或至少二种的组合。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、间接储热回路和间接储冷回路中的循环气体工质为氩气、氦气、氢气、氮气、氧气或空气的其中一种或至少两种的混合。

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