CN113707965A - 一种适用于大规模、密集储能的节能方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于大规模、密集储能的节能方法,包括储能集装箱部分、热能发电系统、热空气传输管路、冷空气传输管路。本发明的有益效果是:储能集装箱的内的高温空气通过管路集中收集至热能发电系统处理,高温空气通过热能发电系统后,将热量转换为电能,经变流器、变压器转换后,再供给部分集装箱使用或继续存储,避免了热量的白白浪费;同时得到冷却后的空气再通过管路流通至热能发电系统附近的集装箱内,冷却降温,避免了中心区域周边的温度偏高,将储能系统对周边环境的影响大大降低,降低了用于冷却的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种储能节能方法,具体为一种适用于大规模、密集储能的节能方法,属于大型储能技术领域。
背景技术
目前在大型储能领域,随着新能源发电的发展,节能减排、绿色能源的要求,规模大、布置密集的储能项目越来越多。大多数的储能项目是利用集装箱式的布局,集装有主要放置储能电池的储能电池集装箱,也有主要放置变流器、变压器的储能变流集装箱。储能电池集装箱内排布有由电池模组组成的电池簇,电池簇之间并联连接然后汇流接入主线以及消防、监控、控制的二次设备,储能电池在工作时会产生大量的热量,因此储能电池集装箱内还布置有大功率空调或通过液冷系统进行冷却降温。
随着储能市场的发展,大规模储能、密集型储能的应用项目越来越多,而为了减少占地面积,提高单位能量密度,集装箱内布置的电池数量越来越多,电池也越来越大,当数量众多的电池同时工作甚至大倍率工作时,集装箱内会产生大量的热量,而为了保障电池在合适的温度范围内工作,需要数台大功率的空调进行冷却降温将电池集装箱内的热量散发到集装箱外的空气中,同理采用液冷方式的通过冷却介质将电池集装箱内的热量集中传导至外部设备,然后通过压缩等方式使高温的冷却介质降温,同时将热量散发到空气中,所以无论是空调风冷还是液冷,最后的热量都散发到了外部空气中,这部分能量不仅被白白浪费掉,而且还会对周边环境产生影响,特别是当大规模超大规模(百兆瓦级甚至吉瓦级)储能时,数量众多的集装箱密集排放,产生的热量将相当巨大,而处于中心周边位置的集装箱外部温度将更高,冷却效果将大打折扣,冷却消耗的能量也会急剧增多。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种适用于大规模、密集储能的节能方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:一种适用于大规模、密集储能的节能方法,包括
储能集装箱部分,由多个密集放置的储能集装箱构成,且每个所述储能集装箱内均通过电池架固定安置有多个电池包;
热能发电系统,其设置在储能集装箱部分的外侧,利用塞贝克效应制成的半导体温差发电器,将热能直接转换成电能;
热空气传输管路,其用于连通在储能集装箱部分的各个储能集装箱与热能发电系统的热空气传输管道之间;
冷空气传输管路,其用于连通热能发电系统的冷空气传输管道与其附近的储能集装箱之间;
其包括以下步骤:
步骤一、首先将电池包安装在集装箱内的电池架上并固定,然后进行动力电缆以及通信连接线的连接,动力电缆将各个电池包正负串联连接,并通过高压箱输送电力,通信连接线传输温度、电压等信号;
步骤二、在每个储能集装箱上引出一路与外部连通的热空气管道;
步骤三、每个储能集装箱的热空气管道与空气热能发电系统的主热空气传输管道连接,使集装箱内产生的热空气最终进入热空气热能发电系统;
步骤四、从空气热能发电系统引出一路冷空气管道,再从主管道上引出支路分别接入附近的储能集装箱;
步骤五、储能集装箱内安装有变频空调,在空调的出风口位置设有热空气收集口,将热空气收集后接入热空气管道;
步骤六、在储能电池运行时,通过空气热能发电系统端的风机将储能集装箱内的热空气传输至热能发电系统进行发电,同时将产生的冷空气传输至附近的储能集装箱使用;
步骤七、利用储能集装箱内的温感系统实时监测储能集装箱内的温度,当温度达到设定的45℃-55℃范围时,再开启空调,进行冷却降温,并变频调节其功率。
作为本发明再进一步的方案:所述热空气管道(与冷空气管道的管壁表面均包裹有隔热层。
作为本发明再进一步的方案:所述步骤六中,产生的电力电能经变流器、变压器转换后,再供给部分集装箱使用或继续存储。
作为本发明再进一步的方案:所述步骤七中,储能集装箱内设置的温感系统由多个分别设置在电池包上的温感探头以及温控开关构成,且温控开关的设定开启温度范围为45℃-55℃。
作为本发明再进一步的方案:该方法还适用于采用液冷的储能集装箱。
本发明的有益效果是:
1、储能集装箱的内的高温空气通过管路集中收集至热能发电系统处理,高温空气通过热能发电系统后,将热量转换为电能,经变流器、变压器转换后,再供给部分集装箱使用或继续存储,避免了热量的白白浪费;
2、同时得到冷却后的空气再通过管路流通至热能发电系统附近的集装箱内,冷却降温,避免了中心区域周边的温度偏高,将储能系统对周边环境的影响大大降低,降低了用于冷却的能耗。
附图说明
图1为本发明集装箱外部连接结构示意图。
图2为本发明集装箱内部结构示意图。
图中:1、储能集装箱,2、空气热能发电系统,3、热空气管道,4、冷空气管道,5、电池包,6、高压箱,7、动力电缆和8、通信连接线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1~2,一种适用于大规模、密集储能的节能方法,包括
储能集装箱部分,由多个密集放置的储能集装箱1构成,且每个所述储能集装箱1内均通过电池架固定安置有多个电池包6;
热能发电系统,其设置在储能集装箱部分的外侧,利用塞贝克效应制成的半导体温差发电器,将热能直接转换成电能;
热空气传输管路,其用于连通在储能集装箱部分的各个储能集装箱1与热能发电系统的热空气传输管道之间;
冷空气传输管路,其用于连通热能发电系统的冷空气传输管道与其附近的储能集装箱1之间。
在本发明实施例中,所述热空气管道3与冷空气管道4的管壁表面均包裹有隔热层,具有保温效果。
实施例二
请参阅图1~2,一种适用于大规模、密集储能的节能方法,包括以下步骤:
步骤一、首先将电池包5安装在集装箱内的电池架上并固定,然后进行动力电缆7以及通信连接线8的连接,动力电缆7将各个电池包5正负串联连接,并通过高压箱6输送电力,通信连接线8传输温度、电压等信号;
步骤二、在每个储能集装箱1上引出一路与外部连通的热空气管道3;
步骤三、每个储能集装箱1的热空气管道3与空气热能发电系统2的主热空气传输管道连接,使集装箱1内产生的热空气最终进入热空气热能发电系统2;
步骤四、从空气热能发电系统2引出一路冷空气管道4,再从主管道上引出支路分别接入附近的储能集装箱1;
步骤五、储能集装箱1内安装有变频空调,在空调的出风口位置设有热空气收集口,将热空气收集后接入热空气管道3;
步骤六、在储能电池运行时,通过空气热能发电系统2端的风机将储能集装箱1内的热空气传输至热能发电系统进行发电,同时将产生的冷空气传输至附近的储能集装箱1使用;
步骤七、利用储能集装箱1内的温感系统实时监测储能集装箱1内的温度,当温度达到设定的45℃-55℃范围时,再开启空调,进行冷却降温,并变频调节其功率。
在本发明实施例中,所述步骤六中,产生的电力电能经变流器、变压器转换后,再供给部分集装箱使用或继续存储,用于供给或存储。
在本发明实施例中,所述步骤七中,储能集装箱1内设置的温感系统由多个分别设置在电池包5上的温感探头以及温控开关构成,且温控开关的设定开启温度范围为45℃-55℃。
在本发明实施例中,该方法还适用于采用液冷的储能集装箱。
工作原理:储能集装箱的内的高温空气通过管路集中收集至热能发电系统处理,高温空气通过热能发电系统后,将热量转换为电能,同时得到冷却后的空气,冷却后的空气再通过管路流通至热能发电系统附近的集装箱内,冷却降温,同时得到的电能经变流器、变压器转换后,再供给部分集装箱使用或继续存储。如此避免了热量的白白浪费,同时通过热能发电系统分布设置,将大规模储能集装箱分成若干区域,避免了中心区域周边的温度偏高,将储能系统对周边环境的影响大大降低,降低了用于冷却的能耗。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种适用于大规模、密集储能的节能方法,其特征在于:包括
储能集装箱部分,由多个密集放置的储能集装箱(1)构成,且每个所述储能集装箱(1)内均通过电池架固定安置有多个电池包(6);
热能发电系统,其设置在储能集装箱部分的外侧,利用塞贝克效应制成的半导体温差发电器,将热能直接转换成电能;
热空气传输管路,其用于连通在储能集装箱部分的各个储能集装箱(1)与热能发电系统的热空气传输管道之间;
冷空气传输管路,其用于连通热能发电系统的冷空气传输管道与其附近的储能集装箱(1)之间;
其包括以下步骤:
步骤一、首先将电池包(5)安装在集装箱内的电池架上并固定,然后进行动力电缆(7)以及通信连接线(8)的连接,动力电缆(7)将各个电池包(5)正负串联连接,并通过高压箱(6)输送电力,通信连接线(8)传输信号;
步骤二、在每个储能集装箱(1)上引出一路与外部连通的热空气管道(3);
步骤三、每个储能集装箱(1)的热空气管道(3)与空气热能发电系统(2)的主热空气传输管道连接,使集装箱(1)内产生的热空气最终进入热空气热能发电系统(2);
步骤四、从空气热能发电系统(2)引出一路冷空气管道(4),再从主管道上引出支路分别接入附近的储能集装箱(1);
步骤五、储能集装箱(1)内安装有变频空调,在空调的出风口位置设有热空气收集口,将热空气收集后接入热空气管道(3);
步骤六、在储能电池运行时,通过空气热能发电系统(2)端的风机将储能集装箱(1)内的热空气传输至热能发电系统进行发电,同时将产生的冷空气传输至储能集装箱(1)使用;
步骤七、利用储能集装箱(1)内的温感系统实时监测储能集装箱(1)内的温度,当温度达到设定的45℃-55℃范围时,再开启空调,进行冷却降温,并变频调节其功率。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大规模、密集储能的节能方法,其特征在于:所述热空气管道(3)与冷空气管道(4)的管壁表面均包裹有隔热层。
3.根据权利要求1所述的一种适用于大规模、密集储能的节能方法,其特征在于:所述步骤六中,产生的电力电能经变流器、变压器转换后,再供给部分集装箱使用或继续存储。
4.根据权利要求1所述的一种适用于大规模、密集储能的节能方法,其特征在于:所述步骤七中,储能集装箱(1)内设置的温感系统由多个分别设置在电池包(5)上的温感探头以及温控开关构成,且温控开关的设定开启温度范围为45℃-55℃。
5.根据权利要求1所述的一种适用于大规模、密集储能的节能方法,其特征在于:该方法还适用于采用液冷的储能集装箱。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211126 |