CN216922247U - 储能发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能发电系统，包括：介质循环回路，用于流通气体介质，以储能或发电；存储部件，设置在介质循环回路上并与介质循环回路连通，存储部件用于存储介质循环回路中的热量或冷量；存储部件包括存储腔和隔板，隔板的至少部分位置可移动地设置在存储腔内，通过隔板将存储腔分为第一腔室和第二腔室。本实用新型解决了现有技术中的蓄热体中会出现因高温介质和低温介质掺混而造成能量损失的问题。

Description

储能发电系统

技术领域

本实用新型涉及储能发电领域，具体而言，涉及一种储能发电系统。

背景技术

目前，通常利用热泵式交替储能系统实现储能和供电，系统中具有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。

但是，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，但储能密度减小、占地面积增加；蓄热体中会出现高温介质和低温介质的掺混，造成能量的损失。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种储能发电系统，以解决现有技术中的蓄热体中会出现因高温介质和低温介质掺混而造成能量损失的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种储能发电系统，包括：介质循环回路，用于流通气体介质，以储能或发电；存储部件，设置在介质循环回路上并与介质循环回路连通，存储部件用于存储介质循环回路中的热量或冷量；存储部件包括存储腔和隔板，隔板的至少部分位置可移动地设置在存储腔内，通过隔板将存储腔分为第一腔室和第二腔室。

进一步地，隔板沿第一腔室和第二腔室的布置方向可移动地设置。

进一步地，隔板包括：支撑板，支撑板具有相对设置的固定端和自由端，支撑板的固定端与存储腔的内壁面连接，支撑板的自由端朝向存储腔的中部方向延伸；转动板，与支撑板的自由端铰接，转动板相对于支撑板转动，转动板远离支撑板的一侧与存储腔的内壁面贴合。

进一步地，存储腔为圆柱状，隔板沿存储腔的长度方向延伸，转动板的转动轴线与存储腔的中轴线位于同一直线上。

进一步地，储能发电系统还包括：余热利用回路，用于流通回收介质，余热利用回路与介质循环回路连接，介质循环回路中的部分热量传递至回收介质中。

进一步地，储能发电系统还包括：回热器；防冻液换热器，与回热器均设置在介质循环回路上；余热回收换热器，设置在余热利用回路上，余热回收换热器的回收介质端口与余热利用回路连通，余热回收换热器的气体介质端口分别与回热器和防冻液换热器连通。

进一步地，储能发电系统还包括：第一支路，第一支路的两端分别与回热器和余热回收换热器的第一气体介质端口连通；第一控制阀，设置在第一支路上，通过第一控制阀控制第一支路的通断。

进一步地，储能发电系统还包括：第二支路，第二支路的两端分别与余热回收换热器的第二气体介质端口和防冻液换热器连通；第二控制阀，设置在第二支路上，通过第二控制阀控制第二支路的通断。

进一步地，储能发电系统还包括：第一连接管路，第一连接管路的两端分别与第一支路和第二支路连通；第一连接管路的第一端口位于第一控制阀靠近回热器的一侧，第一连接管路的第二端口位于第二控制阀靠近防冻液换热器的一侧；第一连接管路上设置有第五控制阀，通过第五控制阀控制第一连接管路的通断。

进一步地，存储部件包括：熔盐存储部件，位于介质循环回路的高温端，第一腔室为高温熔盐腔室，第二腔室为低温熔盐腔室；防冻液存储部件，位于介质循环回路的低温端，第一腔室为高温防冻液腔室，第二腔室为低温防冻液腔室。

进一步地，储能发电系统还包括：熔盐换热器，安装在介质循环回路上并与介质循环回路连通，熔盐换热器的熔盐端口分别与高温熔盐腔室和低温熔盐腔室连通；防冻液换热器，安装在介质循环回路上并与介质循环回路连通，防冻液换热器的防冻液端口分别与高温防冻液腔室和低温防冻液腔室连通。

进一步地，介质循环回路包括介质输入段，储能发电系统还包括：第一换向阀，设置在介质输入段上并与介质输入段连通；回热器，回热器的第一端口与介质输入段连通，回热器的第二端口与熔盐换热器连通；动力输出部件，设置在介质循环回路上，用于输出动力；第一换向阀的第一端口与熔盐换热器连通，第一换向阀的第二端口与回热器连通，第一换向阀的第三端口与动力输出部件连通。

进一步地，介质循环回路还包括介质输出段，储能发电系统还包括：第二换向阀，设置在介质输出段上并与介质输出段连通，第二换向阀的第一端口与回热器连通，第二换向阀的第二端口与防冻液换热器连通，第二换向阀的第三端口与介质输入段连通。

应用本实用新型的技术方案，储能发电系统包括介质循环回路和存储部件，介质循环回路用于流通气体介质，通过存储部件存储介质循环回路中的热量或冷量，通过将气体介质的热能转换为机械能，实现介质循环回路的发电，其中，存储部件包括存储腔和隔板，隔板的至少部分位置可移动地设置在存储腔内，通过隔板将存储腔分为第一腔室和第二腔室。通过隔板可移动地设置，能够调节第一腔室和第二腔室的大小，在实际应用过程中，通过不断地向第一腔室内注入存储介质，使存储介质推动隔板移动，直至第一腔室内的存储介质充满存储腔，避免了第一腔室内的存储介质和第二腔室内的存储介质混合，例如，在第一腔室内存储高温存储介质，第二腔室内存储低温存储介质，通过设置隔板，避免了第一腔室和第二腔室内不同温度的存储介质混合造成能量损失的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的储能发电系统的储能状态示意图；

图2示出了根据本实用新型的储能发电系统的发电状态示意图；

图3示出了根据本实用新型的储能发电系统中存储部件的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、介质循环回路；10、存储部件；101、存储腔；102、隔板；1020、支撑板；1021、转动板；11、回热器；12、防冻液换热器；13、熔盐存储部件；130、高温熔盐腔室；131、低温熔盐腔室；14、防冻液存储部件；140、高温防冻液腔室；141、低温防冻液腔室；15、熔盐换热器；16、介质输入段；160、第一换向阀；17、动力输出部件；18、介质输出段；180、第二换向阀；

200、余热利用回路；20、余热回收换热器；21、第一支路；210、第一控制阀；22、第二支路；220、第二控制阀；23、目标部件；24、第三支路；240、第三控制阀；25、散热器；26、第四控制阀；

300、第一连接管路；301、第五控制阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种储能发电系统，请参考图1至图3，包括：介质循环回路100，用于流通气体介质，以储能或发电；存储部件10，设置在介质循环回路100上并与介质循环回路100连通，存储部件10用于存储介质循环回路100中的热量或冷量；存储部件10包括存储腔101和隔板102，隔板102的至少部分位置可移动地设置在存储腔101内，通过隔板102将存储腔101分为第一腔室和第二腔室。

根据本实用新型提供的储能发电系统，包括介质循环回路100和存储部件10，介质循环回路100用于流通气体介质，通过存储部件10存储介质循环回路100中的热量或冷量，通过将气体介质的热能转换为机械能，实现介质循环回路100的发电，其中，存储部件10包括存储腔101和隔板102，隔板102的至少部分位置可移动地设置在存储腔101内，通过隔板102将存储腔101分为第一腔室和第二腔室。通过隔板102可移动地设置，能够调节第一腔室和第二腔室的大小，在实际应用过程中，通过不断地向第一腔室内注入存储介质，使存储介质推动隔板102移动，直至第一腔室内的存储介质充满存储腔101，避免了第一腔室内的存储介质和第二腔室内的存储介质混合，例如，在第一腔室内存储高温存储介质，第二腔室内存储低温存储介质，通过设置隔板102，避免了第一腔室和第二腔室内不同温度的存储介质混合造成能量损失的问题。

在本实用新型提供的一个实施例中，隔板102沿第一腔室和第二腔室的布置方向可移动地设置。其中，隔板102在高温存储介质的推动下或低温存储介质的推动下移动。

在本实用新型提供的另一个实施例中，如图3所示，隔板102包括：支撑板1020，支撑板1020具有相对设置的固定端和自由端，支撑板1020的固定端与存储腔101的内壁面连接，支撑板1020的自由端朝向存储腔101的中部方向延伸；转动板1021，与支撑板1020的自由端铰接，转动板1021相对于支撑板1020转动，转动板1021远离支撑板1020的一侧与存储腔101的内壁面贴合。这样设置能够在转动板1021移动的过程中，减小转动板1021移动的阻力，同时结构简单且便于实施。

优选地，存储腔101为圆柱状，隔板102沿存储腔101的长度方向延伸，转动板1021的转动轴线与存储腔101的中轴线位于同一直线上。这样方便对转动板1021和支撑板1020进行定位安装。

在具体实施时，储能发电系统还包括：余热利用回路200，用于流通回收介质，余热利用回路200与介质循环回路100连接，介质循环回路100中的部分热量传递至回收介质中。这样对介质循环回路100中的余热进行回收利用，避免浪费能量，提高介质循环回路100中的能量利用率。

具体地，储能发电系统还包括：回热器11；防冻液换热器12，与回热器11均设置在介质循环回路100上；余热回收换热器20，设置在余热利用回路200上，余热回收换热器20的回收介质端口与余热利用回路200连通，余热回收换热器20的气体介质端口分别与回热器11和防冻液换热器12连通。通过余热回收换热器20，使回收介质与气体介质进行热交换，使气体介质中的部分热量传递至回收介质中，利用回收介质对气体介质的余热进行利用，例如用于发电或者用于对冷水加热。

为了方便控制余热利用回路200的开启或关闭，储能发电系统还包括：第一支路21，第一支路21的两端分别与回热器11和余热回收换热器20的第一气体介质端口连通；第一控制阀210，设置在第一支路21上，通过第一控制阀210控制第一支路21的通断。储能发电系统还包括：第二支路22，第二支路22的两端分别与余热回收换热器20的第二气体介质端口和防冻液换热器12连通；第二控制阀220，设置在第二支路22上，通过第二控制阀220控制第二支路22的通断。通过第一控制阀210和第二控制阀220的打开或关闭，控制气体介质是否流入余热回收换热器20内进行余热回收。

进一步地，储能发电系统还包括：第一连接管路300，第一连接管路300的两端分别与第一支路21和第二支路22连通；第一连接管路300的第一端口位于第一控制阀210靠近回热器11的一侧，第一连接管路300的第二端口位于第二控制阀220靠近防冻液换热器12的一侧；第一连接管路300上设置有第五控制阀301，通过第五控制阀301控制第一连接管路300的通断。在介质循环回路100处于储能阶段时，第五控制阀301打开，第一控制阀210和第二控制阀220关闭。

在本实用新型提供的实施例中，存储部件10包括：熔盐存储部件13，位于介质循环回路100的高温端，第一腔室为高温熔盐腔室130，第二腔室为低温熔盐腔室131；防冻液存储部件14，位于介质循环回路100的低温端，第一腔室为高温防冻液腔室140，第二腔室为低温防冻液腔室141。通过熔盐存储部件13存储介质循环回路100中的热量，以在发电阶段对气体介质进行加热；通过防冻液存储部件14存储介质循环回路100中的冷量，在发电阶段对气体介质进行冷却。

如图1和图2所示，储能发电系统还包括：熔盐换热器15，安装在介质循环回路100上并与介质循环回路100连通，熔盐换热器15的熔盐端口分别与高温熔盐腔室130和低温熔盐腔室131连通；防冻液换热器12，安装在介质循环回路100上并与介质循环回路100连通，防冻液换热器12的防冻液端口分别与高温防冻液腔室140和低温防冻液腔室141连通。这样设置在介质循环回路的不同模式下，通过熔盐换热器15，实现高温熔盐或低温熔盐与气体介质的热交换，通过防冻液换热器12，实现高温防冻液或低温防冻液与气体介质的热交换。

具体地，介质循环回路100包括介质输入段16，储能发电系统还包括：第一换向阀160，设置在介质输入段16上并与介质输入段16连通；回热器11，回热器11的第一端口与介质输入段16连通，回热器11的第二端口与熔盐换热器15连通；动力输出部件17，设置在介质循环回路100上，用于输出动力；第一换向阀160的第一端口与熔盐换热器15连通，第一换向阀160的第二端口与回热器11连通，第一换向阀160的第三端口与动力输出部件17连通。

介质循环回路100还包括介质输出段18，储能发电系统还包括：第二换向阀180，设置在介质输出段18上并与介质输出段18连通，第二换向阀180的第一端口与回热器11连通，第二换向阀180的第二端口与防冻液换热器12连通，第二换向阀180的第三端口与介质输入段16连通。

余热利用回路200上设置有与其连通的第三支路24，第三支路24上设置有目标部件23和第三控制阀240，目标部件23和第三控制阀240均与第三支路24连通，余热利用回路200上还设置有与其连通的散热器25和第四控制阀26，散热器25与目标部件23并联设置，目标部件23为冷水，利用余热利用回路200内的高温介质对冷水加热，为用户提供热水。

在介质循环回路100处于储能阶段时，如图1所示，第一控制阀210和第二控制阀220关闭，第五控制阀301打开，气体介质由介质输入段16输入至第一换向阀160内，气体介质通过第一换向阀160内进入熔盐换热器15内，与低温熔盐进行热交换，使低温熔盐加热为高温熔盐，之后流出熔盐换热器15后，流入回热器11内，再流至第一换向阀160内，通过第一换向阀160使气体介质流至动力输出部件17内，优选地，动力输出部件17为透平机，对气体进行膨胀后降温为低温气体介质，低温气体介质通过第二换向阀180流至防冻液换热器12中，与高温防冻液进行热交换，被加热后的气体介质依次流经第一连接管路300和回热器11后流回第二换向阀180内，通过第二换向阀180使气体介质回流至介质输入段16内，完成储能循环。

在此循环中，低温熔盐吸收了气体介质中的热量变为高温熔盐，高温熔盐不断地输入至高温熔盐腔室130内，推动隔板102朝向低温熔盐腔室131的方向移动，直至高温熔盐存满整个存储腔101内，实现热能的存储；高温防冻液吸收了气体介质中的冷量变为低温防冻液，低温防冻液不断地输入至低温防冻液腔室141中，推动隔板102朝向高温防冻液腔室140的方向移动，直至低温防冻液存储在整个存储腔内，实现冷量的存储。

在介质循环回路100处于发电阶段时，如图2所示，第一控制阀210和第二控制阀220打开，第五控制阀301关闭，气体介质首先通过第一换向阀160流入回热器11内变为中温气体介质，之后在回热器11内流出至熔盐换热器15内，通过高温熔盐加热中温气体介质变为高温气体介质后，高温气体介质回流至第一换向阀160内，通过第一换向阀160使高温气体介质流至动力输出部件17中，将热能转换为机械能实现动力输出，高温气体介质变为中温气体介质，利用第二换向阀180后依次流入回热器11和余热回收换热器20内，由余热回收换热器20流出后流至防冻液换热器12内，通过低温防冻液对气体介质进行冷却，冷却后的气体介质回流至第二换向阀180内，通过第二换向阀180流至介质输入段16，完成发电循环。

在此循环中，第三控制阀240打开，被加热后的回收介质变为高温回收介质，流入至目标部件23中对目标部件23进行加热，当高温回收介质中的热量过大时，开启第四控制阀26，利用散热器25对高温回收介质进行散热。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本实用新型提供的储能发电系统，包括介质循环回路100和存储部件10，介质循环回路100用于流通气体介质，通过存储部件10存储介质循环回路100中的热量或冷量，通过将气体介质的热能转换为机械能，实现介质循环回路100的发电，其中，存储部件10包括存储腔101和隔板102，隔板102的至少部分位置可移动地设置在存储腔101内，通过隔板102将存储腔101分为第一腔室和第二腔室。通过隔板102可移动地设置，能够调节第一腔室和第二腔室的大小，在实际应用过程中，通过不断地向第一腔室内注入存储介质，使存储介质推动隔板102移动，直至第一腔室内的存储介质充满存储腔101，避免了第一腔室内的存储介质和第二腔室内的存储介质混合，例如，在第一腔室内存储高温存储介质，第二腔室内存储低温存储介质，通过设置隔板102，避免了第一腔室和第二腔室内不同温度的存储介质混合造成能量损失的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种储能发电系统，其特征在于，包括：

介质循环回路(100)，用于流通气体介质，以储能或发电；

存储部件(10)，设置在所述介质循环回路(100)上并与所述介质循环回路(100)连通，所述存储部件(10)用于存储介质循环回路(100)中的热量或冷量；

所述存储部件(10)包括存储腔(101)和隔板(102)，所述隔板(102)的至少部分位置可移动地设置在所述存储腔(101)内，通过所述隔板(102)将所述存储腔(101)分为第一腔室和第二腔室。

2.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述隔板(102)沿所述第一腔室和所述第二腔室的布置方向可移动地设置。

3.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述隔板(102)包括：

支撑板(1020)，所述支撑板(1020)具有相对设置的固定端和自由端，所述支撑板(1020)的固定端与所述存储腔(101)的内壁面连接，所述支撑板(1020)的自由端朝向所述存储腔(101)的中部方向延伸；

转动板(1021)，与所述支撑板(1020)的自由端铰接，所述转动板(1021)相对于所述支撑板(1020)转动，所述转动板(1021)远离所述支撑板(1020)的一侧与所述存储腔(101)的内壁面贴合。

4.根据权利要求3所述的储能发电系统，其特征在于，所述存储腔(101)为圆柱状，所述隔板(102)沿所述存储腔(101)的长度方向延伸，所述转动板(1021)的转动轴线与所述存储腔(101)的中轴线位于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述储能发电系统还包括：

余热利用回路(200)，用于流通回收介质，所述余热利用回路(200)与所述介质循环回路(100)连接，所述介质循环回路(100)中的部分热量传递至所述回收介质中。

6.根据权利要求5所述的储能发电系统，其特征在于，所述储能发电系统还包括：

回热器(11)；

防冻液换热器(12)，与所述回热器(11)均设置在所述介质循环回路(100)上；

余热回收换热器(20)，设置在所述余热利用回路(200)上，所述余热回收换热器(20)的回收介质端口与所述余热利用回路(200)连通，所述余热回收换热器(20)的气体介质端口分别与所述回热器(11)和所述防冻液换热器(12)连通。

7.根据权利要求6所述的储能发电系统，其特征在于，所述储能发电系统还包括：

第一支路(21)，所述第一支路(21)的两端分别与所述回热器(11)和所述余热回收换热器(20)的第一气体介质端口连通；

第一控制阀(210)，设置在所述第一支路(21)上，通过所述第一控制阀(210)控制所述第一支路(21)的通断。

8.根据权利要求7所述的储能发电系统，其特征在于，所述储能发电系统还包括：

第二支路(22)，所述第二支路(22)的两端分别与所述余热回收换热器(20)的第二气体介质端口和所述防冻液换热器(12)连通；

第二控制阀(220)，设置在所述第二支路(22)上，通过所述第二控制阀(220)控制所述第二支路(22)的通断。

9.根据权利要求8所述的储能发电系统，其特征在于，所述储能发电系统还包括：

第一连接管路(300)，所述第一连接管路(300)的两端分别与所述第一支路(21)和所述第二支路(22)连通；

所述第一连接管路(300)的第一端口位于所述第一控制阀(210)靠近所述回热器(11)的一侧，所述第一连接管路(300)的第二端口位于所述第二控制阀(220)靠近所述防冻液换热器(12)的一侧；

所述第一连接管路(300)上设置有第五控制阀(301)，通过所述第五控制阀(301)控制所述第一连接管路(300)的通断。

10.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述存储部件(10)包括：

熔盐存储部件(13)，位于所述介质循环回路(100)的高温端，所述第一腔室为高温熔盐腔室(130)，所述第二腔室为低温熔盐腔室(131)；

防冻液存储部件(14)，位于所述介质循环回路(100)的低温端，所述第一腔室为高温防冻液腔室(140)，所述第二腔室为低温防冻液腔室(141)。

11.根据权利要求10所述的储能发电系统，其特征在于，所述储能发电系统还包括：

熔盐换热器(15)，安装在所述介质循环回路(100)上并与所述介质循环回路(100)连通，所述熔盐换热器(15)的熔盐端口分别与所述高温熔盐腔室(130)和所述低温熔盐腔室(131)连通；

防冻液换热器(12)，安装在所述介质循环回路(100)上并与所述介质循环回路(100)连通，所述防冻液换热器(12)的防冻液端口分别与所述高温防冻液腔室(140)和低温防冻液腔室(141)连通。

12.根据权利要求11所述的储能发电系统，其特征在于，所述介质循环回路(100)包括介质输入段(16)，所述储能发电系统还包括：

第一换向阀(160)，设置在所述介质输入段(16)上并与所述介质输入段(16)连通；

回热器(11)，所述回热器(11)的第一端口与所述介质输入段(16)连通，所述回热器(11)的第二端口与所述熔盐换热器(15)连通；

动力输出部件(17)，设置在所述介质循环回路(100)上，用于输出动力；

所述第一换向阀(160)的第一端口与所述熔盐换热器(15)连通，所述第一换向阀(160)的第二端口与所述回热器(11)连通，所述第一换向阀(160)的第三端口与所述动力输出部件(17)连通。

13.根据权利要求12所述的储能发电系统，其特征在于，所述介质循环回路(100)还包括介质输出段(18)，所述储能发电系统还包括：

第二换向阀(180)，设置在所述介质输出段(18)上并与所述介质输出段(18)连通，所述第二换向阀(180)的第一端口与所述回热器(11)连通，所述第二换向阀(180)的第二端口与所述防冻液换热器(12)连通，所述第二换向阀(180)的第三端口与所述介质输入段(16)连通。

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