CN116032023A - 一种利用热泵和太阳能光热的储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于储能发电技术领域，尤其涉及一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，包括空气压缩储能供热支路、空气膨胀释能供冷支路；所述空气压缩储能供热支路包括供电的第一电动机、第二电动机，依次串联的第一压缩机、第二压缩机、穿设于第五换热器高温侧的进气出气管路、穿设于第六换热器高温侧的进、出气管路以及高压空气储罐；所述空气膨胀释能供冷支路包括依次串联的穿设于第一换热器低温侧的进气出气管路、穿设于第二换热器低温侧的进气出气管路、第一膨胀机，第一发电机与所述第一膨胀机相连接，第一膨胀机膨胀做工带动所述第一发电机发电，能够更为高效、稳定地对电能进行转化、储存，在用电高峰时及时释放能量，缓解用电紧张的问题。

Description

一种利用热泵和太阳能光热的储能系统

技术领域

本发明属于储能发电技术领域，尤其涉及一种利用热泵和太阳能光热的储能系统。

背景技术

如何高效使用电能成为了一项重要课题。由于不同时段发出电能和用户使用电能存在不匹配的问题，就造成用电高峰时段用电紧张、电压跟不上，而用电低谷时段电能过度盈余的情况。

利用储能手段实现电能的削峰填谷可以有效提升电能的利用率，广为人知的储能形式有蓄水储能、压缩空气储能、电化学储能和飞轮储能等。其中压缩空气储能兼具储能的长时性、对地理条件的低依赖性、环保性等优势，是极具前景的储能方式，压缩空气储利用用电低谷时段的电能带动压缩机做功，提升空气压力，将电能转化为空气的势能，并将高压空气储存进密闭空间中，需要释放电能时将高压空气放出，进入膨胀机中做功并带动发电机发电。

然而，单纯的压缩空气储能由于压缩段所产生的温升较小，热能品位较低，且还受空气温度与环境温度的温差影响，储放能量不够稳定，因此利用效果也较差。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，能够更为高效、稳定地储存和释放能量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，包括空气压缩储能供热支路、空气膨胀释能供冷支路；

所述空气压缩储能供热支路包括依次串联的第二压缩机、第二电动机、穿设于第六换热器高温侧的进气出气管路以及高压空气储罐，所述第二电动机给所述第二压缩机供能对空气进行压缩后存储到所述高压空气储罐内；

所述空气膨胀释能供冷支路包括依次串联的穿设于第一换热器低温侧的进气出气管路、穿设于第二换热器低温侧的进气出气管路、第一膨胀机和第一发电机，所述高压空气储罐的出气口与穿设于第一换热器低温侧的进气管路相连通，所述高压空气储罐内的空气进入所述第一膨胀机内膨胀做工，带动所述第一发电机发电；

所述空气压缩储能供热支路和所述空气膨胀释能供冷支路工作时段相异。

优选的，所述空气压缩储能供热支路还包括依次串联的第一电动机、第一压缩机和穿设于第五换热器高温侧的进气出气管路，所述第一电动机与所述第一压缩机相连接，用于给所述第一压缩机供能；穿设于第五换热器高温侧的出气管路与所述第二压缩机的进气口相连通；

利用热泵和太阳能光热的储能系统还包括光热储热支路，所述光热储热支路包括第一缓存罐、太阳能集热器、第一储热罐、第四循环泵和穿设于第二换热器高温侧的进、出液管路，穿设于第二换热器高温侧的出液管路与所述第一缓存罐的进液端相连通，所述第一缓存罐的出液端与所述太阳能集热器的进液端相连通，所述太阳能集热器的出液端与所述第一储热罐的进液端相连通，所述第一储热罐的出液端与所述第四循环泵的进液端相连通，所述第四循环泵的出液端与穿设于第二换热器高温侧的进液管路相连通。

优选的，所述光热储热支路还包括截断阀，所述截断阀设置在所述第一缓存罐的出液端与所述太阳能集热器的进液端之间。

优选的，还包括热泵储热支路，所述热泵储热支路包括穿设于热泵冷凝器的进液出液管路、第一蓄热罐、穿设于第一换热器高温侧的进液出液管路、第二循环泵、第二缓存罐、穿设于第五换热器低温侧的进液出液管路、穿设于第六换热器低温侧的进液出液管路、第一循环泵和第三循环泵；穿设于热泵冷凝器的出液管路与所述第一蓄热罐的进液端相连通，所述第一蓄热罐的出液端与穿设于第一换热器高温侧的进液管路相连通，穿设于第一换热器高温侧的出液管路与所述第二循环泵的进液端相连通，所述第二循环泵的出液端与所述第二缓存罐的进液端相连通，所述第二缓存罐的出液端分别与穿设于第五换热器低温侧的进液管路、穿设于第六换热器低温侧的进液管路相连通，穿设于第五换热器低温侧的出液管路与所述第一循环泵的进液端相连通，穿设于第六换热器低温侧的出液管路与所述第三循环泵的进液端相连通，所述第一循环泵的出液端、所述第三循环泵的出液端均与穿设于热泵冷凝器的进液管路相连通。

优选的，所述热泵储热支路还包括第一调温阀和第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一蓄热罐的内部，用于测量所述第一蓄热罐内导热介质的实时温度；所述第一调温阀包括一个进液端口和两个出液端口，所述第二缓存罐的出液端与所述第一调温阀的进液端口相连通，所述第一调温阀的一个出液端口与穿设于第五换热器低温侧的进液管路相连通，所述第一调温阀的另一个出液端口与穿设于第六换热器低温侧的进液管路相连通；所述第一调温阀根据所述第一温度传感器所检测到的导热介质实时温度来控制各端口的阀门开度。

优选的，所述空气膨胀释能供冷支路还包括穿设于第三换热器低温侧的进气出气管路、穿设于第四换热器低温侧的进气出气管路、第二膨胀机和第二发电机，所述第一膨胀机的出气口与穿设于第三换热器低温侧的进气管路相连通，穿设于第三换热器低温侧的出气管路与穿设于第四换热器低温侧的进气管路相连通，穿设于第四换热器低温侧的出气管路与所述第二膨胀机的进气口相连通，所述第二发电机与所述第二膨胀机相连接，所述第二膨胀机的压缩气体膨胀做工带动所述第二发电机发电。

优选的，还包括光热储热支路，所述光热储热支路包括第一缓存罐、太阳能集热器、第一储热罐、第六循环泵、第七循环泵、穿设于第二换热器高温侧的进、出液管路以及穿设于第四换热器高温侧的进、出液管路，穿设于第二换热器高温侧的出液管路以及穿设于第四换热器高温侧的出液管路均与所述第一缓存罐的进液端相连通，所述第一缓存罐的出液端与所述太阳能集热器的进液端相连通，所述太阳能集热器的出液端与所述第一储热罐的进液端相连通，所述第一储热罐的出液端分别与所述第七循环泵的进液端、所述第六循环泵的进液端相连通，所述第七循环泵的出液端与穿设于第二换热器高温侧的进液管路相连通，所述第六循环泵的出液端与穿设于第四换热器高温侧的进液管路相连通。

优选的，所述光热储热支路还包括截断阀和第二调温阀，所述截断阀设置在所述第一缓存罐的出液端与所述太阳能集热器的进液端之间；所述第二调温阀设置在所述第一储热罐的出液端、所述第七循环泵进液端以及所述第六循环泵的进液端之间，所述第二调温阀包括一个进液端口和两个出液端口，所述第一储热罐的出液端与所述第二调温阀的进液端口相连通，所述第二调温阀的一个出液端口与所述第七循环泵的进液端相连通，所述第二调温阀的另一个出液端口与所述第六循环泵的进液端相连通，所述第二调温阀根据所述第二膨胀机出口处的气体温度来控制各端口的阀门开度。

优选的，还包括热泵储热支路，所述热泵储热支路包括穿设于热泵冷凝器的进液出液管路、第一蓄热罐、穿设于第一换热器高温侧的进液出液管路、第二循环泵、第二缓存罐、穿设于第五换热器低温侧的进液出液管路、穿设于第六换热器低温侧的进液出液管路、穿设于第三换热器高温侧的进液出液管路、第一循环泵、第三循环泵和第五循环泵，穿设于热泵冷凝器的出液管路与所述第一蓄热罐的进液端相连通，所述第一蓄热罐的出液端与穿设于第一换热器高温侧的进液管路相连通，穿设于第一换热器高温侧的出液管路与所述第二循环泵的进液端相连通，所述第二循环泵的出液端与所述第二缓存罐的进液端相连通；所述第一蓄热罐的出液端还与所述第五循环泵的进液端相连通，所述第五循环泵的出液端与穿设于第三换热器高温侧的进液管路相连通，穿设于第三换热器高温侧的出液管路与所述第二缓存罐的进液端相连通；所述第二缓存罐的出液端分别与穿设于第五换热器低温侧的进液管路、穿设于第六换热器低温侧的进液管路相连通，穿设于第五换热器低温侧的出液管路与所述第一循环泵的进液端相连通，穿设于第六换热器低温侧的出液管路与所述第三循环泵的进液端相连通，所述第一循环泵的出液端与所述第三循环泵的出液端均与穿设于热泵冷凝器的进液管路相连通。

优选的，所述热泵储热支路还包括第一调温阀和第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一蓄热罐的内部，用于测量所述第一蓄热罐内导热介质的实时温度；所述第一调温阀包括一个进液端口和两个出液端口，所述第二缓存罐的出液端与所述第一调温阀的进液端口相连通，所述第一调温阀的一个出液端口与穿设于第五换热器低温侧的进液管路相连通，所述第一调温阀的另一个出液端口与穿设于第六换热器低温侧的进液管路相连通；所述第一调温阀根据所述第一温度传感器所检测到的导热介质实时温度来控制各端口的阀门开度。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过用电低谷时段充沛的电能对空气进行压缩和储存，在用电高峰时段，再通过压缩空气膨胀做工释放能量，完成对电能使用时段的削峰填谷，有效提升电能的利用率，缓解高峰用电时刻的用电紧张。

（2）本发明的储能系统可以通过单独控制热泵储热支路内的循环泵和蓄热罐、缓存罐的出口开关来控制热泵储热支路内导热介质的循环；还可以通过单独控制光热储热支路内的循环泵、截断阀和蓄热罐、缓存罐的出口开关来控制光热储热支路内融熔盐的循环，即本发明的储能系统可以根据实际需求灵活加入热泵吸取低品位热能或太阳能光热储能的储能功能，并且这两条储热支路工作互不影响，使整个储能系统的储能方式更为多样、搭配更为灵活。

（3）本发明通过热泵储热支路和光热储热支路，将绿色无污染的清洁太阳能和地热转化为本发明储能系统的内能，存储在本发明储能系统的导热介质中，进一步增加本储能系统总体的能量储备；在本发明释放能量进行发电的过程中，热泵储热支路和/或光热储热支路内的导热介质循环可以通过换热器的热量交换增加进入膨胀机的压缩空气温度，提高发电效率。当夜间或天气恶劣的时段，光热储热支路工作效率低下，本发明依然可以通过热泵储热支路增加能量储备；光热储热支路中可以通过关闭截断阀，来防止没有太阳时，第一缓存罐内的低温融熔盐流入第一储热罐内，造成第一储热罐内的高温融熔盐所储存的热量降低的情况发生。当光热储热支路或热泵储热支路中的任意一条支路储热循环出现的问题，另一条储热支路都可以作为备用；两种储热支路的热源不同，打破了传统单一模式的能量输入，进一步提升了本发明储能系统储放能量的稳定性，使本发明的储能系统具有一定的抵抗恶劣自然环境的能力，对于用电高峰和低谷时期进行削峰填谷的电能调配效果也更好。

（4）本发明的储能系统在压缩空气储能的过程中，还回收了压缩机出口处空气热量，这部分热量用于生活供热或作为本储能系统所储存能量的一部分，本发明的储能系统在释放能量，即压缩空气膨胀做工的过程中，也回收了膨胀机出口处的冷量，用于生活供冷，提高了能源的利用率。

（5）当本发明的空气压缩储能供热支路采用多个压缩机串联或并联的多级压缩连接方式，可以在保证对空气的压缩程度的同时，减轻对各压缩机压比等性能的要求，使压缩机的选择范围更为宽泛，减少成本。同时，本发明空气膨胀释能供冷支路采用了两个膨胀机串联的两级膨胀，相较于传统的仅依靠一个膨胀机对压缩空气进行膨胀做工发电，两级膨胀在达到相同发电量的基础上，对膨胀机的膨胀比等性能要求就降低了，使膨胀机的选择范围更大，成本更低；两级膨胀时，单个膨胀机的膨胀比不用太高，且膨胀机级间还有热泵储热支路和/或光热储热支路的热量输入，使膨胀过一次的低温压缩空气升温后再进行第二次膨胀，使第二膨胀机出口处的气体温度不会太低，避免形成冷凝水，对膨胀机叶片造成损坏；且对于释放相同体积压缩空气的内能来发电，这样的两级膨胀发电效率更高、能量利用更充分。

附图说明

图1为本发明的第一种系统结构示意图；

图2为本发明的第二种系统结构示意图；

本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：

1、热泵冷凝器；2、第一蓄热罐；3、第一换热器；4、第二换热器；5、第一膨胀机；6、第一发电机；7、第三换热器；8、第四换热器；9、第二膨胀机；10、第二发电机；11、第一缓存罐；12、太阳能集热器；13、第一储热罐；14、第二缓存罐；15、第五换热器；16、第二压缩机；17、第六换热器；18、高压空气储罐；19、第二电动机；20、第一压缩机；21、第一电动机；22、第一调温阀；23、第一循环泵；24、第二循环泵；25、第三循环泵；26、第四循环泵；27、截断阀；28、第二调温阀；29、第五循环泵；30、第六循环泵；31、第七循环泵；T1、第一温度传感器；

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行清楚、完整地描述，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，为本发明的系统结构示意图——一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，包括空气压缩储能供热支路、空气膨胀释能供冷支路、热泵储热支路和光热储热支路。本系统中的各换热器均包含高温侧管路和低温侧管路，各换热器的这两侧管路相互独立、互不相通。

空气压缩储能供热支路包括第一电动机21、第一压缩机20、第五换热器15高温侧的进气出气管路、第二压缩机16、第二电动机19、第六换热器17高温侧的进、出气管路以及高压空气储罐18。第一电动机21与第一压缩机20相连接，第一电动机21用于给第一压缩机20供能。第一压缩机20的进气口用于吸入空气，第一压缩机20的出气口用于排出气体。第一压缩机20的出气口与穿设在第五换热器15高温侧的进气管路相连通，第五换热器15高温侧的出气管路与第二压缩机16的进气口相连通。第二电动机19与第二压缩机16相连接，第二电动机19用于给第二压缩机16供能。第二压缩机16的出气口与穿设在第六换热器17高温侧的进气管路相连通，第六换热器17高温侧的出气管路与高压空气储罐18的进气口相连通。第一压缩机20与第二压缩机16的串联构成了两级压缩，压缩机的个数和连接方式是根据实际的压缩空气储能需求确定的，不能作为对本发明的限制。

可选的，第一压缩机20与第二压缩机16还可以并联连接。

可选的，第一压缩机20与第二压缩机16还可以与其他压缩机串联或并联，构成多级压缩，这样可以减轻对各压缩机压比等性能的要求，同时也可以保证最终对空气的压缩程度。

空气膨胀释能供冷支路包括第一换热器3低温侧的进气出气管路、第二换热器4低温侧的进气出气管路、第一膨胀机5和第一发电机6。高压空气储罐18的出气口与穿设在第一换热器3低温侧的进气管路相连通，第一换热器3低温侧的出气管路与穿设在第二换热器4低温侧的进气管路相连通，第二换热器4低温侧的出气管路与第一膨胀机5的进气口相连通。第一发电机6与第一膨胀机5相连接，当高压气体在第一膨胀机5内膨胀做工时，可以带动与第一膨胀机5相连接第一发电机6发电。第一膨胀机5的出气口用于排出膨胀后温度降低的低温气体。

热泵储热支路包括热泵冷凝器1、第一蓄热罐2、第一温度传感器T1、第一换热器3高温侧的进液出液管路、第二循环泵24、第二缓存罐14、第一调温阀22、第五换热器15低温侧的进液出液管路、第六换热器17低温侧的进液出液管路、第一循环泵23以及第三循环泵25。热泵冷凝器1是将热泵系统中的冷凝器单独列出来表示，且本实施例中的热泵系统为水源热泵系统或地源热泵系统，热泵系统通过逆卡诺循环将低品位热源的热能转移到高品位热源处是现有技术，这里不在赘述。本实施例中热泵储热支路内流通的是水或导热油等导热介质。流通导热介质的管路穿设于热泵冷凝器1中，从热泵冷凝器1中穿出的导热介质流出管路，即热泵冷凝器1出液管路与第一蓄热罐2的进液端相连通。第一蓄热罐2的内部设置有第一温度传感器T1，第一蓄热罐2的出液管路与穿设在第一换热器3高温侧的进液管路相连通，第一换热器3高温侧的出液管路与第二循环泵24的进液端相连通，第二循环泵24的出液端与第二缓存罐14的进液端相连通。第二缓存罐14的出液端与第一调温阀22进液端口相连通；第一调温阀22包括一个进液端，两个出液端；第一调温阀22的一个出液端与穿设于第五换热器15低温侧的进液管路相连通，第一调温阀22的另一个出液端与穿设于第六换热器17低温侧的进液管路相连通。第五换热器15低温侧的出液管路与第一循环泵23的进液端相连通，第一循环泵23的出液端与穿入热泵冷凝器1中的导热介质流入管路，即热泵冷凝器1的进液管路相连通；第六换热器17低温侧的出液管路与第三循环泵25的进液端相连通，第三循环泵25出液端也与热泵冷凝器1的进液管路相连通。

光热储热支路包括第一缓存罐11、太阳能集热器12、第一储热罐13、第四循环泵26、截断阀27以及第二换热器4高温侧的进、出液管路。光热储热支路里流动的导热介质可以是水、导热油或熔融盐等，本实施例中为熔融盐。穿设于第二换热器4高温侧的出液管路与第一缓存罐11的进液端相连通，第一缓存罐11的出液端与截断阀27的进液端相连通；截断阀27的出液端与太阳能集热器12的进液端相连通。太阳能集热器12的出液端与第一储热罐13的进液端相连通，第一储热罐13的出液端与第四循环泵26的进液端相连通，第四循环泵26的出液端与穿设于第二换热器4高温侧的进液管路相连通。本实施例的太阳能集热器12为槽式集热器，第一缓存罐11为熔融盐储罐。

结合用电低谷时段对本发明的具体实施方式进行描述：

在用电低谷时段，电能过度盈余，本发明的空气压缩储能供热支路将常温常压空气压缩成高温高压空气后储存进高压空气储罐18，此过程空气膨胀释能供冷支路不工作。

第一电动机21利用盈余电能驱动第一压缩机20对常温常压的空气进行初次压缩，空气流体在初次压缩的过程中升温升压，初次压缩后的空气流体流出第一压缩机20，流入第五换热器15高温侧的进气管路；在流经第五换热器15高温侧时，初次压缩的空气流体与第五换热器15低温侧管路内流通的导热介质进行热量交换后从第五换热器15高温侧的出气管路流出，进入第二压缩机16。第二电动机19利用盈余电能驱动第二压缩机16对初次压缩过的空气流体进行再次压缩。再次压缩后的空气流体成为高温高压空气流体，高温高压空气流体流出第二压缩机16，流入第六换热器17高温侧进气管路；在流经第六换热器17高温侧时，高温高压空气流体与第六换热器17低温侧管路内流通的导热介质进行热量交换后变成中温高压空气流体。中温高压空气流体从第六换热器17高温侧出气管路流出，进入高压空气储罐18内储存备用；高压空气储罐18在储存过程中，其出气口是关闭的。

空气压缩储能供热支路的工作过程中，还可以将家用供暖管路穿设于第五换热器15低温侧和/或第六换热器17低温侧，利用压缩空气的温升来供暖。

热泵储热支路内的导热介质的循环是独立控制的，即可以通过对于第二循环泵24、第一调温阀22、第一循环泵23以及第三循环泵25的启停，来控制本发明的储能系统是否加入热泵吸取低品位热能的功能。

热泵储热支路通过不断循环的热介质，对低品位的热源进行收集，升高压缩空气所包含的势能。导热介质在第三循环泵25和第一循环泵23的驱动下，分别从第六换热器17低温侧出液管路和第五换热器15低温侧的出液管路流出。当导热介质流经穿设于管路热泵冷凝器1的进出液管路时，导热介质吸收热泵冷凝器1放出的热量后，进入第一蓄热罐2内，第一温度传感器T1用来检测第一蓄热罐2内导热介质的实时温度。导热介质从第一蓄热罐2内流出后进入穿设于第一换热器3高温侧的进液管路，在流经第一换热器3高温侧时，导热介质放热降温，从第一换热器3高温侧的出液管流出；第二循环泵24提供循环动力，使降温后的导热介质流入第二缓存罐14内暂存。第一调温阀22根据第一温度传感器T1所检测到的导热介质实时温度来调节其阀门开度，控制从第二缓存罐14内流出的导热介质流量，以及第二缓存罐14内流出的导热介质以何种比例分流进入第五换热器15低温侧的进液管路和第六换热器17低温侧的进液管路。导热介质在流经第五换热器15的低温侧和第六换热器17的低温侧时，会分别吸收流经第五换热器15高温侧、第六换热器17高温侧的压缩空气流体所传递过来的热量，吸收热量后的导热介质升温后重复上述热泵储热支路的循环，再次进入穿设于热泵冷凝器1的进液管路内。在用电低谷时段，空气膨胀释能供冷支路不工作，穿设于第一换热器3低温侧的管路内不会有循环的低温介质同流经第一换热器3高温侧管路的导热介质进行热交换；所以在用电低谷时段，导热介质并不会在流经第一换热器3高温侧之后降低太多温度；并且导热介质通过热泵储热支路内的循环，将热泵系统所收集到的低品位热能转化为导热介质的内能，储存在本发明的储能系统中备用。当停止第二循环泵24、第一调温阀22、第一循环泵23以及第三循环泵25时，热泵储热支路内的导热介质将不再将热泵吸取的低品位热能存储在本发明的储能系统中。

光热储热支路内的熔融盐循环也是独立控制的，即可以通过对第四循环泵26和截断阀27的启停，来控制本发明的储能系统是否吸收并储存太阳能光热。

高温熔融盐在第四循环泵26的驱动下，流入穿设于第二换热器4高温侧的进液管路，在流经第二换热器4高温侧时，高温熔融盐放热降温，变成低温熔融盐，从第二换热器4高温侧出液管流出。从第二换热器4高温侧出液管路流出的低温熔融盐流入第一缓存罐11内暂存。当截断阀27处于开启的状态时，第一缓存罐11内的低温熔融盐会在流过太阳能集热器12的过程中将太阳能转化为熔融盐的内能后升温，成为高温熔融盐；高温熔融盐进入第一储热罐13内暂存，第一储热罐13具有良好的保温性能。从第一储热罐13内流出的高温熔融盐重复上述光热储热支路内的熔融盐循环过程，再次进入穿设于第二换热器4高温侧的管路内。在用电低谷时段，空气膨胀释能供冷支路不工作，穿设于第二换热器4低温侧的管路内不会有循环的低温介质同流经第二换热器4高温侧管路的高温熔融盐行热交换；所以在用电低谷时段，高温熔融盐并不会在流经第二换热器4高温侧之后降低太多温度；并且熔融盐通过在光热储热支路内的循环，将太阳能光热转化为熔融盐的内能，当不需要对太阳能光热进行收集时，只需关闭截断阀27，即可控制本发明的储能系统不再吸收并储存太阳能光热。如果不再对太阳能光热进行收集的同时，还需要将已收集的太阳能光热储存在本发明的系统中，就需要在关闭截断阀27之前，先控制第一储热罐13出液端不再流出高温熔融盐，即高温熔融盐暂存第一储热罐13内备用。

结合用电高峰时段对本发明的具体实施方式进行描述：

用电高峰时段，用电紧张，本发明的空气压缩储能供热支路不工作，空气膨胀释能供冷支路工作。热泵储热支路内的导热介质的循环与光热储热支路内的熔融盐循环与上述用电低谷时段相同，这里不再赘述。

空气膨胀释能供冷支路工作时，即高压空气储罐18的进气口处于关闭状态，出气口开启，排出储存在高压空气储罐18内的中温高压空气流体。中温高压空气流体随着管路依次流经第一换热器3低温侧和第二换热器4低温侧，吸收流经第一换热器3高温侧的导热介质和流经第二换热器4高温侧的融熔盐所传递过来的热量后，中温高压空气流体升温成高温高压空气流体。高温高压空气流体流入第一膨胀机5内，在第一膨胀机5内膨胀做工，带动与第一膨胀机5相连接第一发电机6向家庭电网或电网系统输出电能，缓解用电高峰时刻的用电紧张问题；高温高压空气流体在第一膨胀机5内膨胀做工后，变成低温低压空气流体，从第一膨胀机5的出气口排出至周围环境中。第一膨胀机5的出气口所排出带有冷量的低温空气流体可以用于夏季供冷。

本发明提供的一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，可以在用电波谷时期，压缩空气储能，并在此基础上根据实际储能需求，利用热泵储热支路和/或光热储热支路内的导热介质循环，进一步利用地热/水源热泵或光热技术来增加本系统中导热介质的蓄热温度，即进一步增加本储能系统总体的能量储备。当用电高峰时，本发明的储能系统通过压缩空气膨胀做工发电，缓解用电压力；同时，热泵储热支路和/或光热储热支路内的导热介质循环可以通过换热器的热量交换增加进入膨胀机的压缩空气温度，在提高发电效率的同时，降低对膨胀机的性能要求。本发明的储能系统中无论是通过热泵储热支路利用地源/水源热泵收集低品位热能，还是通过光热储热支路利用太阳能，这两条支路都是可以单独控制启停的，而且两个支路的工作互不影响，整个储能系统的储能方式多样、灵活；当夜间或天气恶劣的时段，光热储热支路工作效率低下，热泵储热支路依然可以为本发明的储能系统增加能量储备，两种储热支路的热源不同，打破了传统单一模式的能量输入，进一步提升了本发明储能系统储放能量的稳定性，使本发明的储能系统具有一定的抵抗恶劣自然干扰的能力，对于用电高峰和低谷时期进行削峰填谷的电能调配效果也更好。

本发明的储能系统在压缩空气储能的过程中，还回收了压缩机出口处空气热量，这部分热量可以用于生活供热或作为本储能系统所储存能量的一部分；本发明的储能系统在释放能量，即压缩空气膨胀做工的过程中，也回收了膨胀机出口处的空气冷量，用于生活供冷，能量利用效率高。本发明的储能系统耦了热泵储热和太阳能光热储热，绿色无污染。

实施例2

如图2所示，为本发明的第二种系统结构示意图，包括空气压缩储能供热支路、空气膨胀释能供冷支路、热泵储热支路和光热储热支路。本系统中的各换热器均包含高温侧管路和低温侧管路，各换热器的这两侧管路相互独立、互不相通。

空气压缩储能供热支路包括第一电动机21、第一压缩机20、第五换热器15高温侧进气出气管路、第二压缩机16、第二电动机19、第六换热器17高温侧进气出气管路以及高压空气储罐18。第一电动机21与第一压缩机20相连接，第一电动机21用于给第一压缩机20供能。第一压缩机20的进气口用于吸入空气，第一压缩机20的出气口用于排出气体。第一压缩机20的出气口与穿设在第五换热器15高温侧的进气管路相连通，第五换热器15高温侧的出气管路与第二压缩机16的进气口相连通。第二电动机19与第二压缩机16相连接，第二电动机19用于给第二压缩机16供能。第二压缩机16的出气口与穿设在第六换热器17高温侧的进气管路相连通，第六换热器17高温侧的出气管路与高压空气储罐18的进气口相连通。第一压缩机20与第二压缩机16的串联构成了两级压缩，压缩机的个数和连接方式是根据实际的压缩空气储能需求确定的，不能作为对本发明的限制。

可选的，第一压缩机20与第二压缩机16还可以并联连接。

可选的，第一压缩机20与第二压缩机16还可以与其他压缩机串联或并联，构成多级压缩，这样可以减轻对各压缩机压比等性能的要求，同时也可以保证最终对空气的压缩程度。

空气膨胀释能供冷支路包括第一换热器3低温侧的进气出气管路、第二换热器4低温侧的进气出气管路、第一膨胀机5、第一发电机6、第三换热器7低温侧的进气出气管路、第四换热器8低温侧的进气出气管路、第二膨胀机9、第二发电机10。高压空气储罐18的出气口与穿设在第一换热器3低温侧的进气管路相连通，第一换热器3低温侧的出气管路与穿设在第二换热器4低温侧的进气管路相连通，第二换热器4低温侧的出气管路与第一膨胀机5的进气口相连通。第一发电机6与第一膨胀机5相连接，当高压气体在第一膨胀机5内膨胀做工，可以带动与第一膨胀机5相连接第一发电机6发电。第一膨胀机5的出气口用于排出膨胀做工后的低温空气流体。第一膨胀机5的出气口与穿设在第三换热器7低温侧的进气管路相连通，第三换热器7低温侧的出气管路与穿设在第四换热器8低温侧的进气管路相连通，第四换热器8低温侧的出气管路与第二膨胀机9的进气口相连通。第二膨胀机9与第二发电机10相连接，气体在第二膨胀机9内膨胀做工，可以带动与第二膨胀机9相连接第二发电机10发电。第二膨胀机9的出气口用于排出膨胀做工后的低温空气流体。

热泵储热支路包括热泵冷凝器1、第一蓄热罐2、第一温度传感器T1、第一换热器3高温侧的进液出液管路、第二循环泵24、第二缓存罐14、第一调温阀22、第五换热器15低温侧的进液出液管路、第六换热器17低温侧的进液出液管路、第一循环泵23、第三换热器7高温侧的进液出液管路、第五循环泵29以及第三循环泵25。热泵冷凝器1是将热泵系统中的冷凝器单独列出来表示，且本实施例中的热泵系统为水源热泵系统或地源热泵系统，热泵系统通过逆卡诺循环将低品位热源的热能转移到高品位热源处是现有技术，这里不在赘述。本实施例中热泵储热支路内流通的是水或导热油等导热介质。流通导热介质的管路穿设于热泵冷凝器1中，从热泵冷凝器1中穿出的导热介质流出管路，即热泵冷凝器1出液管路与第一蓄热罐2的入口相连通。第一蓄热罐2的内部设置有第一温度传感器T1，第一蓄热罐2的出液端与穿设在第一换热器3高温侧的进液管路相连通，第一换热器3高温侧的出液管路与第二循环泵24的进液端相连通，第二循环泵24的出液端与第二缓存罐14的进液端相连通；第一蓄热罐2的出液端还与第五循环泵29的进液端相连通，第五循环泵29的出液端与穿设在第三换热器7高温侧的进液管路相连通，第三换热器7高温侧的出液管路与第二缓存罐14的进液端相连通。第二缓存罐14的出液端与第一调温阀22进液端口相连通；第一调温阀22包括一个进液端、两个出液端；第一调温阀22的一个出液端与穿设于第五换热器15低温侧的进液管路相连通，第一调温阀22的另一个出液端与穿设于第六换热器17低温侧的进液管路相连通。第五换热器15低温侧的出液管路与第一循环泵23的进液端相连通，第一循环泵23的出液端与穿入热泵冷凝器1的进液管路相连通；第六换热器17低温侧的出液管路与第三循环泵25的进液端相连通，第三循环泵25出液端也与穿入热泵冷凝器1中的进液管路相连通。

光热储热支路包括第一缓存罐11、太阳能集热器12、第一储热罐13、第六循环泵30、第七循环泵31、截断阀27、第二调温阀28、第四换热器8高温侧的进、出液管路以及第二换热器4高温侧的进、出液管路。光热储热支路里流动的导热介质可以是水、导热油或熔融盐等，本实施例中为熔融盐。穿设于第二换热器4高温侧的出液管路以及穿设于第四换热器8高温侧的出液管路均与第一缓存罐11的进液端相连通，第一缓存罐11的出液端与截断阀27的进液端相连通；截断阀27的出液端与太阳能集热器12的进液端相连通。太阳能集热器12的出液端与第一储热罐13的进液端相连通，第一储热罐13的出液端与第二调温阀28进液端口相连通；第二调温阀28包括一个进液端、两个出液端；第二调温阀28的一个出液端与第七循环泵31的进液端相连通，第二调温阀28的另一个出液端与第六循环泵30的进液端相连通。第七循环泵31的出液端与穿设于第二换热器4高温侧的进液管路相连通；第六循环泵30的出液端与穿设于第四换热器8高温侧的进液管路相连通。本实施例的太阳能集热器12为槽式集热器，第一缓存罐11为熔融盐储罐。

结合用电低谷时段对本发明的具体实施方式进行描述：

在用电低谷时段，电能过度盈余，本发明的空气压缩储能供热支路将常温常压空气压缩成高温高压空气后储存进高压空气储罐18，此过程空气膨胀释能供冷支路不工作。

第一电动机21利用盈余电能驱动第一压缩机20对常温常压的空气进行初次压缩，空气流体在初次压缩的过程中升温升压，初次压缩后的空气流体流出第一压缩机20，流入第五换热器15高温侧的进气管路；在流经第五换热器15高温侧时，初次压缩的空气流体与第五换热器15低温侧进液出液管路内流通的导热介质进行热量交换后，从第五换热器15高温侧的出气管路流出，进入第二压缩机16。第二电动机19利用盈余电能驱动第二压缩机16对初次压缩过的空气流体进行再次压缩。再次压缩后的空气流体成为高温高压空气流体，高温高压空气流体流出第二压缩机16，流入第六换热器17高温侧进气管路；在流经第六换热器17高温侧时，高温高压空气流体与第六换热器17低温侧管路内流通的导热介质进行热量交换后变成中温高压空气流体。中温高压空气流体进入高压空气储罐18内储存备用；高压空气储罐18在储存过程中，其出气口是关闭的。

空气压缩储能供热支路的工作过程中，还可以将家用供暖管路穿设于第五换热器15低温侧和/或第六换热器17低温侧，利用压缩空气的温升来供暖。

热泵储热支路内的导热介质的循环是独立控制的，即可以通过对于第二循环泵24、第一调温阀22、第一循环泵23、第五循环泵29以及第三循环泵25的启停，来控制本发明的储能系统是否加入热泵吸取低品位热能的功能。

热泵储热支路通过不断循环的热介质，对低品位的热源进行收集，升高压缩空气所包含的内能。导热介质在第三循环泵25和第一循环泵23的驱动下，分别从第六换热器17低温侧出液管路和第五换热器15低温侧的出液管路流出。当导热介质流经穿设于管路热泵冷凝器1的进液出液管路时，吸收热泵冷凝器1放出的热量后，进入第一蓄热罐2内，第一温度传感器T1用来检测第一蓄热罐2内导热介质的实时温度。导热介质从第一蓄热罐2内流出后，分别进入穿设于第三换热器7高温侧的进液管路和穿设于第一换热器3高温侧的进液管路；在流经第一换热器3高温侧时，导热介质放热降温，从第一换热器3高温侧出液管流出；在流经第三换热器7高温侧时，导热介质也放热降温，从第三换热器7高温侧出液管流出；第二循环泵24和第五循环泵29提供循环动力，使降温后的导热介质流入第二缓存罐14内暂存。第一调温阀22根据第一温度传感器T1所检测到的导热介质实时温度来调节其阀门开度，控制从第二缓存罐14内流出的导热介质流量，以及第二缓存罐14内流出的导热介质以何种比例分流进入第五换热器15低温侧的进液管路和第六换热器17低温的进液侧管路。导热介质在流经第五换热器15的低温侧管路和第六换热器17的低温侧管路时，会分别吸收流经第五换热器15高温侧、第六换热器17高温侧的压缩空气流体所传递过来的热量，吸收热量后的导热介质升温后重复上述热泵储热支路的循环，再次进入穿设于热泵冷凝器1的进液出液管路内。在用电低谷时段，空气膨胀释能供冷支路不工作，穿设于第一换热器3低温侧的管路内不会有循环的低温介质同流经第一换热器3高温侧管路的导热介质进行热交换；所以在用电低谷时段，导热介质并不会在流经第一换热器3高温侧之后降低太多温度；并且导热介质通过热泵储热支路内的循环，将热泵系统所收集到的低品位热能转化为导热介质的内能，储存在本发明的储能系统中备用。当停止第二循环泵24、第一调温阀22、第一循环泵23、第五循环泵29以及第三循环泵25时，热泵储热支路内的导热介质将不再将热泵吸取的低品位热能存储在本发明的储能系统中。

光热储热支路内的熔融盐循环也是独立控制的，即可以通过对第六循环泵30、第七循环泵31、截断阀27和第二调温阀28的启停，来控制本发明的储能系统是否吸收并储存太阳能光热。

高温熔融盐在第六循环泵30和第七循环泵31的驱动下，分别流入穿设于第二换热器4高温侧的进液管路、穿设于第四换热器8高温侧的进液管路；在流经第二换热器4高温侧和第四换热器8高温侧时，高温熔融盐放热降温，变成低温熔融盐，再分别从第二换热器4高温侧出液管和第四换热器8高温侧出液管流出。从第二换热器4高温侧出液管和第四换热器8高温侧出液管流出的低温熔融盐流入第一缓存罐11内暂存。当截断阀27处于开启的状态时，第一缓存罐11内的低温熔融盐会在流过太阳能集热器12的过程中将太阳能转化为熔融盐的内能后升温，成为高温熔融盐；高温熔融盐进入第一储热罐13内暂存，第一储热罐13具有良好的保温性能。从第一储热罐13内流出的高温熔融盐重复上述光热储热支路内的熔融盐循环过程，再次进入穿设于第二换热器4高温侧的进液管路和穿设于第四换热器8高温侧的进液管路内。在用电低谷时段，空气膨胀释能供冷支路不工作，穿设于第二换热器4低温侧的管路内不会有循环的低温介质同流经第二换热器4高温侧管路的高温熔融盐行热交换；所以在用电低谷时段，高温熔融盐并不会在流经第二换热器4高温侧之后降低太多温度；并且熔融盐通过在光热储热支路内的循环，将太阳能光热转化为熔融盐的内能，当不需要对太阳能光热进行收集时，只需关闭截断阀27，即可控制本发明的储能系统不再吸收并储存太阳能光热。第四换热器8内部同理。

如果不再对太阳能光热进行收集的同时，还需要将已收集的太阳能光热储存在本发明的系统中，就需要在关闭截断阀27之前，先控制第一储热罐13的出液端处不再流出高温熔融盐，即高温熔融盐暂存第一储热罐13内备用。第二调温阀28可根据第一发电机6和第二发电机10所需发电量的多少，以及第二膨胀机9的出气口温度来调节第二调温阀28的阀门开度，控制高温熔融盐以不同的比例流经第二换热器4高温侧和第四换热器8高温侧，不同程度的增加第一膨胀机5和第二膨胀机9的进气温度，一定程度上调节第一发电机6和第二发电机10的发电量，同时保证第二膨胀机9的出气口温度不会过低，以避免携带大量冷量的气体在第二膨胀机9的出气口形成冷凝水，对第二膨胀机9叶片造成损坏。

结合用电高峰时段对本发明的具体实施方式进行描述：

用电高峰时段，用电紧张，本发明的空气压缩储能供热支路不工作，空气膨胀释能供冷支路工作。热泵储热支路内的导热介质的循环与光热储热支路内的熔融盐循环与上述用电低谷时段相同，这里不再赘述。

空气膨胀释能供冷支路工作时，即高压空气储罐18的进气口处于关闭状态，出气口开启，排出储存在高压空气储罐18内的中温高压空气流体。中温高压空气流体随着管路依次流经第一换热器3低温侧和第二换热器4低温侧，吸收流经第一换热器3高温侧的导热介质和流经第二换热器4高温侧的融熔盐所传递过来的热量后，中温高压空气流体升温成高温高压空气流体。高温高压空气流体流入第一膨胀机5内，在第一膨胀机5内膨胀做工，带动与第一膨胀机5相连接第一发电机6向家庭电网或电网系统输出电能，缓解用电高峰时刻的用电紧张问题；高温高压空气流体在第一膨胀机5内膨胀做工后，变成低温中压空气流体，从第一膨胀机5的出气口流出。从第一膨胀机5的出气口流出的气体随着管路依次流经第三换热器7低温侧和第四换热器8低温侧，吸收流经第三换热器7高温侧的导热介质和第四换热器8高温侧的融熔盐所传递过来的热量后，低温中压气体变成高温中压空气流体。高温中压空气流体，流入第二膨胀机9内，在第二膨胀机9内膨胀做工，带动与第二膨胀机9相连接第二发电机10向家庭电网或电网系统输出电能，缓解用电高峰时刻的用电紧张问题；第二膨胀机9出气口所排出带有冷量的低温空气可以直接排放到周围环境中，或用于夏季供冷。

与实施例1不同处在于，本实施例中空气膨胀释能供冷支路采用了两个膨胀机串联的两级膨胀，相较于仅依靠一个膨胀机对压缩空气进行膨胀做工发电，两级膨胀在达到相同发电量的基础上，对膨胀机的膨胀比等性能要求就降低了，使膨胀机的选择范围更大，成本更低；两级膨胀时，单个膨胀机的膨胀比不用太高，且膨胀机级间还有热泵储热支路和/或光热储热支路的热量输入，使膨胀过一次的低温压缩空气升温后再进行第二次膨胀，使第二膨胀机9出口处的气体温度不会太低，避免形成冷凝水，对膨胀机叶片造成损坏；且对于释放相同体积压缩空气的内能来发电，这样的两级膨胀发电效率更高、能量利用更充分。

本发明提供的一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，可以在用电波谷时期，压缩空气储能，并在此基础上根据实际储能需求，利用热泵储热支路和/或光热储热支路内的导热介质循环，进一步利用地热/水源热泵或光热技术来增加本系统中导热介质的蓄热温度，即进一步增加本储能系统总体的能量储备。当用电高峰时，本发明的储能系统通过压缩空气膨胀做工发电，缓解用电压力；同时，热泵储热支路和/或光热储热支路内的导热介质循环可以通过换热器的热量交换增加进入膨胀机的压缩空气温度，在提高发电效率的同时，降低对膨胀机的性能要求。本发明的储能系统中无论是通过热泵储热支路利用地源/水源热泵收集低品位热能，还是通过光热储热支路利用太阳能，这两条支路都是可以单独控制启停的，而且两个支路的工作互不影响，整个储能系统的储能方式多样、灵活；当夜间或天气恶劣的时段，光热储热支路工作效率低下，热泵储热支路依然可以为本发明的储能系统增加能量储备，两种储热支路的热源不同，打破了传统单一模式的能量输入，进一步提升了本发明储能系统储放能量的稳定性，使本发明的储能系统具有一定的抵抗恶劣自然干扰的能力，对于用电高峰和低谷时期进行削峰填谷的电能调配效果也更好。

本发明的储能系统在压缩空气储能的过程中，还回收了压缩机出口处空气热量，这部分热量可以用于生活供热或作为本储能系统所储存能量的一部分；本发明的储能系统在释放能量，即压缩空气膨胀做工的过程中，也回收了膨胀机出口处的空气冷量，用于生活供冷，能量利用效率高。本发明的储能系统耦了热泵储热和太阳能光热储热，绿色无污染。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：包括空气压缩储能供热支路、空气膨胀释能供冷支路；

所述空气压缩储能供热支路包括依次串联的第二压缩机（16）、第二电动机（19）、穿设于第六换热器（17）高温侧的进气出气管路以及高压空气储罐（18），所述第二电动机（19）给所述第二压缩机（16）供能对空气进行压缩后存储到所述高压空气储罐（18）内；

所述空气膨胀释能供冷支路包括依次串联的穿设于第一换热器（3）低温侧的进气出气管路、穿设于第二换热器（4）低温侧的进气出气管路、第一膨胀机（5）和第一发电机（6），所述高压空气储罐（18）的出气口与穿设于第一换热器（3）低温侧的进气管路相连通，所述高压空气储罐（18）内的空气进入所述第一膨胀机（5）内膨胀做工，带动所述第一发电机（6）发电；

所述空气压缩储能供热支路和所述空气膨胀释能供冷支路工作时段相异。

2.根据权利要求1所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：所述空气压缩储能供热支路还包括依次串联的第一电动机（21）、第一压缩机（20）和穿设于第五换热器（15）高温侧的进气出气管路，所述第一电动机（21）与所述第一压缩机（20）相连接，用于给所述第一压缩机（20）供能；穿设于第五换热器（15）高温侧的出气管路与所述第二压缩机（16）的进气口相连通；

利用热泵和太阳能光热的储能系统还包括光热储热支路，所述光热储热支路包括第一缓存罐（11）、太阳能集热器（12）、第一储热罐（13）、第四循环泵（26）和穿设于第二换热器（4）高温侧的进、出液管路，穿设于第二换热器（4）高温侧的出液管路与所述第一缓存罐（11）的进液端相连通，所述第一缓存罐（11）的出液端与所述太阳能集热器（12）的进液端相连通，所述太阳能集热器（12）的出液端与所述第一储热罐（13）的进液端相连通，所述第一储热罐（13）的出液端与所述第四循环泵（26）的进液端相连通，所述第四循环泵（26）的出液端与穿设于第二换热器（4）高温侧的进液管路相连通。

3.根据权利要求2所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：所述光热储热支路还包括截断阀（27），所述截断阀（27）设置在所述第一缓存罐（11）的出液端与所述太阳能集热器（12）的进液端之间。

4.根据权利要求2所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：还包括热泵储热支路，所述热泵储热支路包括穿设于热泵冷凝器（1）的进液出液管路、第一蓄热罐（2）、穿设于第一换热器（3）高温侧的进液出液管路、第二循环泵（24）、第二缓存罐（14）、穿设于第五换热器（15）低温侧的进液出液管路、穿设于第六换热器（17）低温侧的进液出液管路、第一循环泵（23）和第三循环泵（25）；穿设于热泵冷凝器（1）的出液管路与所述第一蓄热罐（2）的进液端相连通，所述第一蓄热罐（2）的出液端与穿设于第一换热器（3）高温侧的进液管路相连通，穿设于第一换热器（3）高温侧的出液管路与所述第二循环泵（24）的进液端相连通，所述第二循环泵（24）的出液端与所述第二缓存罐（14）的进液端相连通，所述第二缓存罐（14）的出液端分别与穿设于第五换热器（15）低温侧的进液管路、穿设于第六换热器（17）低温侧的进液管路相连通，穿设于第五换热器（15）低温侧的出液管路与所述第一循环泵（23）的进液端相连通，穿设于第六换热器（17）低温侧的出液管路与所述第三循环泵（25）的进液端相连通，所述第一循环泵（23）的出液端、所述第三循环泵（25）的出液端均与穿设于热泵冷凝器（1）的进液管路相连通。

5.根据权利要求4所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：所述热泵储热支路还包括第一调温阀（22）和第一温度传感器（T1），所述第一温度传感器（T1）设置在所述第一蓄热罐（2）的内部，用于测量所述第一蓄热罐（2）内导热介质的实时温度；所述第一调温阀（22）包括一个进液端口和两个出液端口，所述第二缓存罐（14）的出液端与所述第一调温阀（22）的进液端口相连通，所述第一调温阀（22）的一个出液端口与穿设于第五换热器（15）低温侧的进液管路相连通，所述第一调温阀（22）的另一个出液端口与穿设于第六换热器（17）低温侧的进液管路相连通；所述第一调温阀（22）根据所述第一温度传感器（T1）所检测到的导热介质实时温度来控制各端口的阀门开度。

6.根据权利要求1所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：所述空气膨胀释能供冷支路还包括穿设于第三换热器（7）低温侧的进气出气管路、穿设于第四换热器（8）低温侧的进气出气管路、第二膨胀机（9）和第二发电机（10），所述第一膨胀机（5）的出气口与穿设于第三换热器（7）低温侧的进气管路相连通，穿设于第三换热器（7）低温侧的出气管路与穿设于第四换热器（8）低温侧的进气管路相连通，穿设于第四换热器（8）低温侧的出气管路与所述第二膨胀机（9）的进气口相连通，所述第二发电机（10）与所述第二膨胀机（9）相连接，所述第二膨胀机（9）的压缩气体膨胀做工带动所述第二发电机（10）发电。

7.根据权利要求6所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：还包括光热储热支路，所述光热储热支路包括第一缓存罐（11）、太阳能集热器（12）、第一储热罐（13）、第六循环泵（30）、第七循环泵（31）、穿设于第二换热器（4）高温侧的进、出液管路以及穿设于第四换热器（8）高温侧的进、出液管路，穿设于第二换热器（4）高温侧的出液管路以及穿设于第四换热器（8）高温侧的出液管路均与所述第一缓存罐（11）的进液端相连通，所述第一缓存罐（11）的出液端与所述太阳能集热器（12）的进液端相连通，所述太阳能集热器（12）的出液端与所述第一储热罐（13）的进液端相连通，所述第一储热罐（13）的出液端分别与所述第七循环泵（31）的进液端、所述第六循环泵（30）的进液端相连通，所述第七循环泵（31）的出液端与穿设于第二换热器（4）高温侧的进液管路相连通，所述第六循环泵（30）的出液端与穿设于第四换热器（8）高温侧的进液管路相连通。

8.根据权利要求7所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：所述光热储热支路还包括截断阀（27）和第二调温阀（28），所述截断阀（27）设置在所述第一缓存罐（11）的出液端与所述太阳能集热器（12）的进液端之间；所述第二调温阀（28）设置在所述第一储热罐（13）的出液端、所述第七循环泵（31）进液端以及所述第六循环泵（30）的进液端之间，所述第二调温阀（28）包括一个进液端口和两个出液端口，所述第一储热罐（13）的出液端与所述第二调温阀（28）的进液端口相连通，所述第二调温阀（28）的一个出液端口与所述第七循环泵（31）的进液端相连通，所述第二调温阀（28）的另一个出液端口与所述第六循环泵（30）的进液端相连通，所述第二调温阀（28）根据所述第二膨胀机（9）出口处的气体温度来控制各端口的阀门开度。

9.根据权利要求8所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：还包括热泵储热支路，所述热泵储热支路包括穿设于热泵冷凝器（1）的进液出液管路、第一蓄热罐（2）、穿设于第一换热器（3）高温侧的进液出液管路、第二循环泵（24）、第二缓存罐（14）、穿设于第五换热器（15）低温侧的进液出液管路、穿设于第六换热器（17）低温侧的进液出液管路、穿设于第三换热器（7）高温侧的进液出液管路、第一循环泵（23）、第三循环泵（25）和第五循环泵（29），穿设于热泵冷凝器（1）的出液管路与所述第一蓄热罐（2）的进液端相连通，所述第一蓄热罐（2）的出液端与穿设于第一换热器（3）高温侧的进液管路相连通，穿设于第一换热器（3）高温侧的出液管路与所述第二循环泵（24）的进液端相连通，所述第二循环泵（24）的出液端与所述第二缓存罐（14）的进液端相连通；所述第一蓄热罐（2）的出液端还与所述第五循环泵（29）的进液端相连通，所述第五循环泵（29）的出液端与穿设于第三换热器（7）高温侧的进液管路相连通，穿设于第三换热器（7）高温侧的出液管路与所述第二缓存罐（14）的进液端相连通；所述第二缓存罐（14）的出液端分别与穿设于第五换热器（15）低温侧的进液管路、穿设于第六换热器（17）低温侧的进液管路相连通，穿设于第五换热器（15）低温侧的出液管路与所述第一循环泵（23）的进液端相连通，穿设于第六换热器（17）低温侧的出液管路与所述第三循环泵（25）的进液端相连通，所述第一循环泵（23）的出液端与所述第三循环泵（25）的出液端均与穿设于热泵冷凝器（1）的进液管路相连通。

10.根据权利要求9所述利用热泵和太阳能光热的储能系统，其特征在于：所述热泵储热支路还包括第一调温阀（22）和第一温度传感器（T1），所述第一温度传感器（T1）设置在所述第一蓄热罐（2）的内部，用于测量所述第一蓄热罐（2）内导热介质的实时温度；所述第一调温阀（22）包括一个进液端口和两个出液端口，所述第二缓存罐（14）的出液端与所述第一调温阀（22）的进液端口相连通，所述第一调温阀（22）的一个出液端口与穿设于第五换热器（15）低温侧的进液管路相连通，所述第一调温阀（22）的另一个出液端口与穿设于第六换热器（17）低温侧的进液管路相连通；所述第一调温阀（22）根据所述第一温度传感器（T1）所检测到的导热介质实时温度来控制各端口的阀门开度。

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