CN114247271A - 光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，光伏电站的输出端与变电吸附罐的电源接口及储能电池的电源接口相连接，变电吸附罐上设置有吹扫气入口、二氧化碳出口、驰放气出口及进气口，其中，气扇与所述进气口相连通，所述二氧化碳出口经第一压缩泵与二氧化碳罐的入口相连通，二氧化碳罐的出口经第二压缩泵与地质封存系统相连通；光伏板的输出端经逆变器与第一压缩泵的电源接口及第二压缩泵的电源接口相连接，储能电池与气扇的电源接口相连接，该系统能够实现太阳能发电的本地化消纳，同时能够收集空气中的二氧化碳。
Description
技术领域
本发明属于节能环保领域，涉及一种光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统。
背景技术
太阳能作为地球上最广泛、最具大的可再生能源，利用其进行发电逐步成为人们的共识，现有太阳能主要是用于外送，外送过程中会产生大量的消耗，不能实现本地化消纳，因此利用效率较低，并且由于我国工业化进程的深入，空气中二氧化碳浓度逐年增高，如何能够收集或者降低空气中的二氧化碳以成为各行业的重要目标，基于上述两个重大问题，如何将两者结合起来，即实现太阳能发电的本地化应用，同时收集空气中的二氧化碳，将有效提高新能源的利用率，同时降低空气中的二氧化碳浓度，然而现有技术中并没有给出类似的公开。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，该系统能够实现太阳能发电的本地化消纳，同时能够收集空气中的二氧化碳。
为达到上述目的，本发明所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统包括光伏电站、变电吸附罐、储能电池、气扇、光伏板、逆变器、第一压缩泵、二氧化碳罐、第二压缩泵及地质封存系统；
光伏电站的输出端与变电吸附罐的电源接口及储能电池的电源接口相连接，变电吸附罐上设置有吹扫气入口、二氧化碳出口、驰放气出口及进气口，其中，气扇与所述进气口相连通，所述二氧化碳出口经第一压缩泵与二氧化碳罐的入口相连通，二氧化碳罐的出口经第二压缩泵与地质封存系统相连通；
光伏板的输出端经逆变器与第一压缩泵的电源接口及第二压缩泵的电源接口相连接，储能电池与气扇的电源接口相连接。
变电吸附罐的数目为多个。
各变电吸附罐之间并联连接。
驰放气出口处设置有驰放气阀。
进气口处设置有进气阀。
变电吸附罐上设置有吹扫气入口，第一压缩泵的出口与所述吹扫气入口相连通。
吹扫气入口处设置有吹扫阀。
光伏电站的输出端通过切换装置与变电吸附罐的电源接口及储能电池的电源接口相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统在具体操作时，在夜间，通过储能电池为气扇供电，将空气通入变电吸附罐中，通过变电吸附罐中的吸附剂吸附空气中的二氧化碳，在白天，通过光伏电站产生的直流电作用到变电吸附罐中的吸附剂上，使得二氧化碳脱附，脱附得到的二氧化碳最终经地质封存系统封存到地下，在实际应用时，可以将所有设备集中在一起，不需要进行远程的电能及气体传输，以实现光电发电的本地化消纳及应用，并实现孤网运行，同时需要说明的是，本发明将光伏电站输出的电能除驱动气扇后全部用于二氧化碳脱附，以实现负荷自适应调节，提高电能的利用率，同时实现空气中二氧化碳的收集，操作简单、方便，实用性极强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为光伏电站、2为变电吸附罐、3为储能电池、4为气扇、5为光伏板、6为逆变器、7为第一压缩泵、8为二氧化碳罐、9为第二压缩泵、10为地质封存系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统包括光伏电站1、变电吸附罐2、储能电池3、气扇4、光伏板5、逆变器6、第一压缩泵7、二氧化碳罐8、第二压缩泵9及地质封存系统10；
光伏电站1的输出端通过切换装置与变电吸附罐2的电源接口及储能电池3的电源接口相连接，变电吸附罐2上设置有吹扫气入口、二氧化碳出口、驰放气出口及进气口，其中，气扇4与所述进气口相连通，所述二氧化碳出口经第一压缩泵7与二氧化碳罐8的入口相连通，二氧化碳罐8的出口经第二压缩泵9与地质封存系统10相连通，第一压缩泵7的出口与所述吹扫气入口相连通；
光伏板5的输出端经逆变器6与第一压缩泵7的电源接口及第二压缩泵9的电源接口相连接，储能电池3与气扇4的电源接口相连接。
变电吸附罐2的数目为多个，且各变电吸附罐2之间并联连接，吹扫气入口处设置有吹扫阀，驰放气出口处设置有驰放气阀，进气口处设置有进气阀。
本发明的具体工作过程为：
在夜间，打开驰放气阀及进气阀，通过储能电池3为气扇4供电，气扇4将空气送入到变电吸附罐2中，变电吸附罐2中的吸附剂吸附空气中的二氧化碳，剩余气体经驰放气出口排出；
在白天，关闭气扇4、驰放气阀及进气阀，光伏电站1输出的直流电分为两路，其中一路送入到储能电池3中存储，另一路作用到变电吸附罐2中，使得吸附剂吸附的二氧化碳在直流电的作用下脱附，并在第一压缩泵7的作用下，将脱附的二氧化碳泵入二氧化碳罐8中，二氧化碳罐8中的二氧化碳经第二压缩泵9再次压缩后送入地质封存系统10中封存，无阳光时，则停止工作，定期打开吹扫阀，对二氧化碳罐8内部进行吹扫，同时当储能电池3充满电后，则通过切换装置切除储能电池3。
需要说明的是，本发明大幅简化了太阳能光伏系统，因为运行维护少，可建立在沙漠隔壁，土地成本低廉的地方，从而可以得到非常低廉的电价。利用这些廉价的电能捕集空气中的CO2，将会大大降低捕集成本，加上容易就地封存，输运封存的成本也能降低，在未来将有望使直接碳捕集的成本降低到与电厂CCS相近的价格。
Claims (8)
1.一种光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，包括光伏电站(1)、变电吸附罐(2)、储能电池(3)、气扇(4)、光伏板(5)、逆变器(6)、第一压缩泵(7)、二氧化碳罐(8)、第二压缩泵(9)及地质封存系统(10)；
光伏电站(1)的输出端与变电吸附罐(2)的电源接口及储能电池(3)的电源接口相连接，变电吸附罐(2)上设置有吹扫气入口、二氧化碳出口、驰放气出口及进气口，其中，气扇(4)与所述进气口相连通，所述二氧化碳出口经第一压缩泵(7)与二氧化碳罐(8)的入口相连通，二氧化碳罐(8)的出口经第二压缩泵(9)与地质封存系统(10)相连通；
光伏板(5)的输出端经逆变器(6)与第一压缩泵(7)的电源接口及第二压缩泵(9)的电源接口相连接，储能电池(3)与气扇(4)的电源接口相连接。
2.根据权利要求1所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，变电吸附罐(2)的数目为多个。
3.根据权利要求2所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，各变电吸附罐(2)之间并联连接。
4.根据权利要求1所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，驰放气出口处设置有驰放气阀。
5.根据权利要求1所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，进气口处设置有进气阀。
6.根据权利要求1所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，变电吸附罐(2)上设置有吹扫气入口，第一压缩泵(7)的出口与所述吹扫气入口相连通。
7.根据权利要求6所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，吹扫气入口处设置有吹扫阀。
8.根据权利要求1所述的光伏发电负荷自适应空气直接捕集二氧化碳及封存系统，其特征在于，光伏电站(1)的输出端通过切换装置与变电吸附罐(2)的电源接口及储能电池(3)的电源接口相连接。
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