CN216959714U - 一种光伏蓄能电站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及绿色能源发电储能设备技术领域,尤其是涉及一种光伏蓄能电站,该光伏蓄能电站包括光伏电网、电蓄能储能装置;所述光伏电网通过光伏发电且并入公共电网系统;所述电蓄能储能装置的输入端与光伏电网相连接,利用电蓄能储能装置根据需要吸纳光伏电网的电能,并以蓄能方式储存电能,所述电蓄能储能装置的输出端向用户供应所蓄能量。该光伏储能电站其容量可大可小,并户式分布安装、以适应光伏发电规模的需要,且绝对安全,且可以充分复制。大面积推广应用,完全可以吸纳风、光发电所配置的装机容量。
Description
技术领域
本实用新型涉及绿色能源发电储能设备技术领域,尤其是涉及一种光伏储能电站系统。
背景技术
随着全球碳中和、碳达峰目标的落实,世界各个国家均在大力发展光伏和风力发电的建设,且有的国家达到了疯狂的地步。然而,近期国际将风力发电视为垃圾电。
科学家发现风力发电影响气候,因为,风力发电会导致自然界中大量的风力滞留,没有足够的空气流通,周围的温度就会升高,而遥远区域之间的温差就会变大。风力发电的庞大的叶轮影响人类以及鸟类的活动,甚至死于叶轮之下。叶轮与空气摩擦所产生的巨大噪音,导致周边居民的强烈反感。上述原因就是风电行业中为什么将风电称为“垃圾电”的真正原因,国际一度弃风呼声越发高涨。风力发电虽然是清洁能源,但也确确实实是名副其实的“垃圾电”。
光伏、风力发电具有两个特点:一是出力的随机性;二是逆调峰特性。换句话说,就是光伏、风力发电大小不受控制,时大时小。而且往往是用电时候不够用,不用电的时候猛发。如,在中午时候往往没风。但在凌晨要休息时,因风力较大,导致风电过剩。光伏发电也存在类似的问题,白天上午或下午工厂用电高峰时,由于太阳光不足,光伏发电小,中午阳光充足时,工厂午休根本不用电。傍晚以及夜晚居民用电高峰,然而由于没有阳光光伏发电彻底休息。因此,光伏发电彻底与人类所需相反的特性,导致电力系统根不愿意接纳光伏发电并网。
针对上述问题,以及随着弃电风潮,在“碳中和”背景下,储能行业兴起。需要将不受控的风、光电利用电池存储起来,在人们需求时释放电能。因此,风、光电储能业得到了大力发展,在碳达峰的背景下2020年全国新增电化学储能装机1.56GW,2020年底为3269.2MW,2025年将是2020 年的9倍,前景广泛。
绿色能源发电离不开蓄电池,然而,电瓶爆炸事故多发,近十年间,全球共发生32起储能电站起火爆炸事故。最近北京国轩福威斯光储充一体化电站爆炸,将红火的储能电站叫停。大面积在城市内分布实施储能,对于政府虽是项节能减排的大事,但是也存在较大的安全隐患,蓄电池被整集装箱分布存储并配置在闹市区的用户侧,如同将一个巨型炸弹放在人群之中,说不定什么时候可能会发生爆炸的隐患。因为目前蓄电池储能技术,在全球均没有过关,世界都在探索应用之中。惨痛的教训呼唤前沿科技研发安全可靠的蓄能电池的同时,也期待研究安全、可靠的储能替代技术的研发,正摆在全球科技工作者的面前。
蓄电池除了爆炸危险外,其生产过程向大气和环境排放的有毒有害的严重性以及破坏性,远大于绿色能源发电带给人类的环保意义。特别是成品电池尚没有消除及回收的办法,导致发达国家根本不生产电池,均转移至发展中国家,特别是中国电池厂家非常红火。其实发展风、光发电储能,所报废的电池被大量长期存储且不能回收消除,其环保风险远比风、光发电收益大,其弊大于利。
如果换一种思维将充储电模式改变为蓄能形式,吸纳绿色能源电力存储利用,那么光伏发电蓄电池爆炸的痛点不就被安全可靠的蓄能技术解决了吗。
谷电户式蓄能不但解决了风、光发电并网利用,蓄能还为用户提供制冷空调的冷源,以及采暖供热的热能的销售,成为一条龙发展模式。本光伏储能电站,正是整合上游光伏发电蓄能,下游销售能,消除蓄电池爆炸隐患,消除电网不愿意接纳新能源电力痛点,挖掘新能源发电事业潜力模式的创新。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光伏蓄能电站,该光伏蓄能电站能够解决现有技术中储电安全性差的问题;
本实用新型提供了一种光伏蓄能电站,其特征包括光伏电网1、电蓄能储能装置2;
所述光伏电网1通过光伏发电且并入公共电网系统;
所述电蓄能储能装置2的输入端与光伏电网1相连接,利用电蓄能储能装置2根据需要吸纳光伏电网1的电能,并以蓄能方式储存电能,所述电蓄能储能装置2的输出端向用户供应所蓄能量。
优选的,所述光伏蓄能电站还包括采暖供热空调系统4、充电桩5、照明和/或负载6;
所述光伏电网1与所述充电桩5以及所述照明和/或负载6的输入端相连接;
所述电蓄能储能装置2的输出端与所述采暖供热空调系统4的输入端相连接;
所述采暖供热空调系统4包括采暖系统、生活热水系统、洗浴系统;
所述充电桩5包括新能源汽车、电动车充电桩;
所述照明和/或负载6包括室内外照明系统以及电力系统用电终端。
优选的,所述电蓄能储能装置2包括相变蓄热装置7;
所述相变蓄热装置7包括相变蓄热材料8、至少一组电加热装置9、10、11、供热盘管换热器15;
所述相变蓄热装置7内存储所述相变蓄热材料8,所述电加热装置9、 10、11浸入所述相变蓄热材料8之中,所述电加热装置9、10、11的电源接口A、B、C与光伏电网1相连接;
所述供热盘管换热器15浸入所述的相变蓄热材料8之中,所述供热盘管换热器15盘管换热器接口16、17与采暖供热空调系统4相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2包括显热蓄热装置18;
所述显热蓄热装置18包括显热蓄热材料19、至少一组电加热装置20、21、22、供热盘管换热器23;
所述电加热装置20、21、22浸入所述显热蓄热材料19之中,所述电加热装置20、21、22的电源接口A、B、C与光伏电网1相连接;
所述供热盘管换热器23浸入所述显热蓄热材料19之中,所述供热盘管换热器19的盘管换热器接口24、25与用户侧采暖以及生活热水接口相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2包括显热蓄热罐26、显热蓄热材料27、至少一组电加热装置28、29、30、供热盘管换热器31;
所述电加热装置28、29、30浸入所述显热蓄热材料27之中,所述电加热装置28、29、30的电源接口A、B、C与光伏电网1相连接;
所述供热盘管换热器31浸入所述显热蓄热材料27之中,所述供热盘管换热器31的盘管换热器接口32、33与采暖供热空调系统4相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2还包括相变蓄热装置7、有机盐57、导热油或有机溶液58、水59、显热蓄热缓冲装置34、显热蓄热输出装置 43、耦合循环膨胀罐41、耦合循环泵42、空调输出循环泵52、所述采暖供热空调系统4;
所述相变蓄热装置7包括熔盐57、电加热装置9、10、11、供热盘管换热器15,所述电加热装置9、10、11浸泡在熔盐57之中,所述供热盘管换热器15浸泡在熔盐57之中;
所述显热蓄热缓冲装置34包括所述导热油58、输入盘管换热器35、输出盘换热器38,所述输入盘管换热器35浸泡在导热油58中,所述输出盘管换热器38浸泡在导热油57中;
所述显热蓄热输出装置43包括所述水59、输入盘管换热器44、输出盘管换热器47,所述输入盘管换热器44浸泡在水58之中,所述输出盘管换热器47浸泡在水58之中;
所述相变蓄热装置7供热盘管换热器15的一端通过供热盘管换热器接口16与所述耦合循环膨胀罐41的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐41的另一端通过输入盘管换热器接口36与显热蓄热缓冲装置34的所述输入盘管换热器35的一端相连接,所述显热蓄热缓冲装置34的所述输入盘管换热器35的另一端经输入盘管换热器接口37连接所述耦合循环泵42的一端,所述耦合循环泵42的另一端通过所述供热盘管换热器接口17与所述供热盘管换热器15的另一端相连接,所述输出盘管换热器38的一端通过所述输出盘管换热器接口39与所述耦合循环膨胀罐41的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐41的另一端经所述输入盘管换热器接口45连接所述显热蓄热输出装置43的所述输入盘管换热器44的一端,所述输入盘管换热器44 的另一端经输入盘管换热器接口46与所述耦合循环泵42的一端相连接,所述耦合循环泵42的另一端通过输出盘管换热器接口40与所述输出盘管换热器38的另一端相连接,所述显热蓄热输出装置43的所述输出盘管换热器47的一端通过输出盘管换热器接口48分别与所述采暖供热空调系统4 的一端相连接,所述显热蓄热输出罐43的输出盘管换热器47的另一端通过输出循环泵52与所述采暖供热空调系统4的另一端相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2还包括显热蓄热装置18、导热油58、水59、显热蓄热缓冲装置34、显热蓄热输出装置43、耦合循环膨胀罐41、耦合循环泵42、空调输出循环泵52、所述采暖供热空调系统4;
所述显热蓄热装置18的供热盘管换热器23的一端通过供热盘管换热器接口24连接所述耦合循环膨胀罐41的一端,所述耦合循环膨胀罐41的另一端经输入盘管换热器接口36与输入盘管换热器35的一端相连接,所述输入盘管换热器35的另一端通过输入盘管换热器接口37与所述耦合循环泵42的一端相连接,所述耦合循环泵42的另一端经供热盘管换热器接口25与所述供热盘管换热器23的另一端相连接;
显热蓄热缓冲装置34的输出盘管换热器38的一端通过所述输出盘管换热器接口39与所述耦合循环膨胀罐41的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐41的另一端经所述输入盘管换热器接口45连接所述显热蓄热输出装置43的所述输入盘管换热器44的一端,所述输入盘管换热器44的另一端经输入盘管换热器接口46与所述耦合循环泵42的一端相连接,所述耦合循环泵42的另一端通过输出盘管换热器接口40与输出盘管换热器38的另一端相连接,所述显热蓄热输出装置43的所述输出盘管换热器47的一端通过输出盘管换热器接口48与所述采暖供热空调系统4的一端相连接,所述显热蓄热输出罐43的输出盘管换热器47的另一端通过输出循环泵52与所述采暖供热空调系统4的另一端相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2还包括显热蓄热装置26、水59、显热蓄热输出装置43、耦合循环膨胀罐50、耦合循环泵51、空调输出循环泵 52、采暖供热空调系统4;
所述显热蓄热装置26的供热盘管换热器31的一端通过供热盘管换热器接口32与所述耦合循环膨胀罐50的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐 50的另一端经输入盘管换热器接口45与显热蓄热输出罐43的所述输入盘管换热器44的一端相连接,所述输入盘管换热器44的另一端通过输入盘管换热器接口46与所述耦合循环泵51的一端相连接,所述耦合循环泵51 的另一端经供热盘管换热器接口33与所述供热盘管换热器31的另一端相连接;
所述显热蓄热输出装置43的所述输出盘管换热器47的一端通过输出盘管换热器接口48与所述采暖供热空调系统4的一端相连接,所述显热蓄热输出罐43的输出盘管换热器47的另一端通过输出循环泵52与所述采暖供热空调系统4的另一端相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括相变液空蓄冷系统;
所述相变液空蓄冷系统包括空气压缩机63、储气罐66、换热装置69、换热器71、膨胀机81、液空储罐84、内储罐85、液空88;
所述空气压缩机63输入端与空气连通,所述空气压缩机63输出端连接所述储气罐66的输入端,所述储气罐66的输出端分两路与后续设备连接,其第一路与所述换热装置69内所述换热器71的第一换热侧72的一端相连接,所述第一换热侧72的另一端与所述液空储罐84相连接,其第二路与所述换热装置69内所述换热器71的第二换热侧73的一端相连接,所述换热器71的第二换热侧73的另一端与所述膨胀机81的输入端相连接,所述膨胀机81的输出端与所述换热器71的第三换热侧74的一端相连接,所述换热装置69内换热器71的第三换热侧74的另一端与所述空气压缩机 63的输入端相连接。
优选的,所述相变液空蓄冷系统还包括保温水箱90、液空释放换热器 92、冷冻水94、空气排放口93、空调输出循环泵52、采暖供热空调系统4;
所述保温水箱90内配置所述冷冻水94,所述液空释放换热器92配置并浸泡在所述冷冻水94之中,所述液空释放换热器92的一端通过节流阀 89与液空储罐84的内储罐85中的液空88相连通,所述液空释放换热器 92的一端与所述空气排放口93连通;
所述空调输出循环泵52的一端与所述保温水箱90相连接,并与所述冷冻水94连通,所述空调输出循环泵52的另一端分别与所述采暖供热空调系统4的一端相连接,所述采暖供热空调系统4的另一端与所述保温水箱90相连接,并与所述冷冻水94连通。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括冰蓄冷系统;
所述冰蓄冷系统包括制冷机组95、冷却塔104、冷媒循环泵114-1、 114-2、蓄冰槽罐141、融冰冷冻水储罐207、冷却水循环泵103、空调输出循环泵52、采暖供热空调系统4;
所述制冷机组95包括制冷压缩机96、冷凝器97、膨胀阀102、蒸发器 100;
所述冷却塔104包括塔风机105、喷淋装置106、进风口107、冷却水 230,所述塔风机105配置在所述喷淋装置106的上面,且所述喷淋装置106 配置在所述塔风机105与所述进风口107之间,所述进风口107配置在所述冷却水230液面的上部,所述冷却水230配置在所述冷却塔104的下部;
所述蓄冰槽罐141包括蓄冰冷媒换热盘管144、融冰换热盘管146,蓄冰冷媒循环罐112-1、冷媒113-1,所述冷媒113-1为防冻液;
所述融冰冷冻水储罐207包括一次换热侧209、二次换热侧210、融冰循环罐112-2,冷媒113-2,所述冷媒113-2为防冻液;
所述制冷压缩机96排气端连接所述冷凝器97制冷剂换热侧98的一端,所述冷凝器97制冷剂换热侧98的另一端通过所述膨胀阀102连接所述蒸发器100制冷剂换热侧102的一端,所述蒸发器100制冷剂换热侧102的另一端与所述制冷压缩机96的吸气端相连接,所述冷凝器97水换热侧99 的一端与所述喷淋装置106相连接,所述冷凝器97水换热侧99的另一端通过所述冷却水循环泵103与所述冷却塔104相连接,并与所述冷却塔104 内的冷却水230连通,所述蒸发器100水换热侧101的一端与所述蓄冰冷媒循环罐112-1的一端连接,并与所述冷媒113-1连通,所述蓄冰冷媒循环罐112-1的另一端与所述蓄冰冷媒换热盘管144的一端相连接,所述蓄冰冷媒换热盘管144的另一端通过冷媒循环泵114-1与所述蒸发器100水换热侧 101的另一端相连接,所述融冰换热盘管146的一端通过所述融冰循环罐112-2与所述融冰冷冻水储罐207一次换热侧209的一端相连接,并与冷媒113-2连通,所述融冰冷冻水储罐207一次换热侧209的另一端通过冷媒循环泵114-2与所述融冰换热盘管146的另一端相连接,所述融冰冷冻水储罐 207二次换热侧210的一端分别连所述采暖供热空调系统4的一端相连接,所述采暖供热空调系统4的另一端通过空调输出循环泵52与所述融冰冷冻水储罐207二次换热侧210的另一端相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括有机溶液蓄冷系统;
所述热泵有机溶液蓄冷系统包括制冷机组95、冷却塔104、有机溶液储罐231、甲酸钠溶液232;
所述有机溶液储罐231内第一换热侧233的一端通过耦合循环罐41与所述蒸发器100的水换热侧101的一端相连接,所述蒸发器100的水换热侧101的另一端通过耦合循环泵42与所述有机溶液储罐231内第一换热侧 233的另一端相连接,所述有机溶液储罐231内第二换热侧234的一端分别通过空调输出循环泵52与采暖供热空调系统4的一端相连接,所述采暖供热空调系统4的另一端与述有机溶液储罐231内第二换热侧234的另一端相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统包括水源热泵机组117、能源塔147、蓄能槽罐239、空调输出循环泵52、采暖供热空调系统4;
所述水源热泵机组117包括制冷压缩机118、冷凝/蒸发器119、膨胀阀 122、蒸发/冷凝器133、四通换向阀123;
所述能源塔147包括塔风机150、喷淋装置149、进风口151、防冻液/ 水148;
所述蓄能槽罐239包括盘管一次换热器240、盘管二次换热器241、蓄能水243;
所述蓄能槽罐239内盘管一次换热器240的一端通过耦合循环罐112 连接所述冷凝/蒸发器119水换热侧120的一端,
所述冷凝/蒸发器119水换热侧120的另一端通过耦合循环泵114与所述蓄能槽罐239内的盘管一次换热器240的另一端相连接,所述水源热泵机组117的所述制冷压缩机118排气经四通换向阀接口124通过四通换向阀128由四通换向阀接口125连接所述冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121 的一端,所述冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的另一端通过膨胀阀122 连接所述蒸发/冷凝器133制冷剂换热侧134的一端,所述蒸发/冷凝器133 制冷剂换热侧134的另一端经四通换向阀接口127通过四通换向阀129由四通换向阀接口126与所述制冷压缩机118的吸气端相连接,所述蒸发/冷凝器133水换热侧135的一端与所述能源塔147的喷淋装置149相连接,所述蒸发/冷凝器133水换热侧135的另一端通过水源循环泵136连接所述能源塔147,并与所述能源塔147内的防冻液/水148连通。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统还包括闭式能源能塔154、喷淋泵162;
所述闭式能源能塔154包括塔喷淋泵162、至少一组盘管换热器155、喷淋装置157、防冻液/水165;
所述闭式能源能塔154底部配置所述防冻液/水储箱164,所述塔喷淋泵162的一端与所述防冻液/水储箱164连接,并与防冻液/水165连通,所述塔喷淋泵162的另一端与所述喷淋装置157相连接,并与喷淋装置157 内液或水159连通;
所述闭式塔风机158配置在喷淋装置157的上方,所述喷淋装置158 配置在所述闭式塔风机158的下方,且配置在所述盘管换热器155的上方,所述盘管换热器155的下方配置在所述防冻液/水储箱164的上部,并配置在所述防冻液/水165液面的上方,且空气只能由所述盘管换热器155外侧表面水平进入所述闭式能源能塔154内,并由闭式塔风机158排出所述闭式能源能塔154外。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括闭式塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统还包括闭式能源能塔171、喷淋泵162;
所述闭式能源能塔171包括塔喷淋泵162、防冻液/水储箱164、盘管换热器172、喷淋装置157、闭式塔风机158、塔填料173;
所述闭式能源能塔171底部配置所述防冻液/水储箱164,所述塔喷淋泵162的一端与所述防冻液/水储箱164连接并与防冻液/水165连通,所述塔喷淋泵162的另一端与所述喷淋装置157相连接,并与喷淋装置121内防冻液/水159连通,
所述闭式塔风机158配置在所述喷淋装置157的上部,所述喷淋装置 157配置在所述闭式塔风机158与所述盘管换热器172、之间,且配置在所述盘管换热器172的上面,所述盘管换热器172的下部配置在所述塔填料 173的上部,所述塔填料173的下部配置在所述防冻液/水储箱164的上部,并配置在防冻液/水165液面的上面,且空气只能由所述塔填料173水平进入所述闭式能源能塔171内,并通过盘管换热器172经闭式塔风机158风机排出所述闭式能源能塔171外,所述塔填料173下部配置在所述防冻液/ 水储箱164的上部且配置在防冻液/水165液面的上面。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统包括热泵机组 246、气液分离器243;
所述热泵机组246所述气液分离器243的进气接口244与四通换向阀接口126相连接,所述气液分离器243的排气接口245与制冷压缩机118 的吸气端相连接,四通换向阀接口127与盘管换热器155的一端相连接,所述盘管换热器155的另一端通过膨胀阀122与冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的一端相连接,所述冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的另一端与四通换向阀接口125相连接。
优选的,所述电蓄能储能装置2中还包括一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统包括热泵机组 246、气液分离器243;
盘管换热器172的一端与四通换向阀接口127相连接,所述盘管换热器172的另一端通过膨胀阀122与冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的一端相连接,所述冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的另一端与四通换向阀接口125相连接。
优选的,还包括第二热泵机组248;
所述第二级空调机组248包括第二压缩机251、冷凝器252、第二膨胀阀255、蒸发器256、单双级转换阀门249、250、259、260、261、262。
所述单双级转换阀门250的一端分别连接所述热泵机组117的冷凝/蒸发器119水换热侧120的一端,以及所述单双级转换阀门260的一端,所述热泵机组117的冷凝/蒸发器119水换热侧120的另一端分别与所述单双级转换阀门249的一端,以及所述单双级转换阀门261的一端相连接,所述单双级转换阀门250的另一端通过输出循环泵114与所述第二级空调机组248的蒸发器256水换热侧258的一端相连接,所述第二级空调机组248 的蒸发器256水换热侧258的另一端与所述单双级转换阀门249的另一端相连接,所述第二级空调机组248蒸发器256制冷剂侧换热侧257的一端与所述第二制冷压缩机251的吸气端相连接,所述第二级空调机组248蒸发器256制冷剂侧换热侧257的另一端通过所述第二膨胀阀255与冷凝器 252制冷剂换热侧253的一端相连接,所述冷凝器252制冷剂换热侧253的另一端与所述第二制冷压缩机251的排气端相连接,所述冷凝器252水换热侧254的一端通过所述单双级转换阀门259的一端分别与所述单双级转换阀门260的另一端,以及所述循环泵114的一端相连接,所述循环泵114 的另一端与冷冻盘管换热器240的一端相连接,所述冷冻盘管换热器240 的另一端通过耦合循环罐112分别与所述单双级转换阀门262的一端,以及所述单双级转换阀门261的另一端相连接,所述单双级转换阀门262的另一端与所述所述第二级空调机组248冷凝器252水换热侧254的一端相连接,所述第二级空调机组248冷凝器252水换热侧254的另一端与所述单双级转换阀门259的另一端相连接。
优选的,包括配置整体机房263、制冷机组95、热泵机组117、热泵机组246、第二级空调机组248、配置配电装置194、检测自控装置196、远程监控装置198、冷却塔104、能源塔147、闭式能源塔154、闭式能源塔 171;
所述热泵机组117、制冷机组95、热泵机组246、第二级空调机组248、配电装置194、检测自控装置196、远程监控装置198均配置在所述整体机房263内,并由工厂整体制造;
所述配电装置194包括配电柜197,所述配电柜197的输入端通过电源接口190、191、192、193与光伏电网1的三相电A、B、C相连接,所述配电柜197的输出端与整体机房263内用电设备的电源输入端相连接;
所述检测自控装置196包括检测和/或自动控制柜197,所述检测和/或自动控制柜197与整体机房263内所需检测控制设备端相连接;
所述远程监控装置198包括移动通信3G或4G或5G或无线局域网远程监控装置199,所述移动通信3G或4G或5G或无线局域网远程监控装置199与整体机房263内所述检测和/或自动控制柜197相连接;
所述冷却塔104或能源塔147或闭式能源塔154或闭式能源塔171配置在整体机房263的一侧或配置在整体机房263的上面,并由工厂整体集成组装制造。
有益效果:
1、本实用新型的一种光伏储能电站其容量可大可小,以适应光伏发电规模的需要,且绝对安全,并可以充分复制。大面积推广应用,完全可以吸纳风、光发电所配置的装机容量;
2、本实用新型的一种光伏储能电站不但可以解决风、光发电消纳的痛点,还可以解决火力发电夜间谷点吸纳的难题,其社会意义重大。
3、本实用新型的一种光伏蓄能电站不但可以蓄热,还能蓄冷,直接为用户供应采暖和生活热水,以及空调冷冻水,乃至冷库的冷媒,特别是在南方需要长期制冷空调和我国北方需要采暖供热地区,其性商业盈利效果巨大。
4、本实用新型的一种光伏蓄能电站将彻底改写风、光电不用再因为储能的难题而被视为垃圾电的历史。本实用新型将为人类大力发展绿色能源,特别是光伏发电事业创新了安全的储能技术设备基础,同时对光伏发电产供销的市场上下游整合其社会意义重大。
5、本实用新型的一光伏蓄能电站,可以适应户式分布光储充系统,特别是利用热泵蓄冷、蓄热其蓄冷的能效比能作到4~5;其蓄热在东三省严寒地区能实现能效比2~3,在华北地区能作到3~4左右的能效比进行售能。而电池蓄存电能再反回电能销售过程再加上损耗其能效估在0.6~0.8左右,进行售电。因此热泵蓄能其经济放益远远大于蓄电池储能价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1是本实用新型原理方框图;
附图2是本实用新型原理实施方框图;
附图3是本实用新型相变蓄热装置实施例;
附图4是本实用新型显热蓄热装置实施例;
附图5是本实用新型显热蓄热装置实施例;
附图6是本实用新型溶盐相变蓄热系统实施例;
附图7是本实用新型导热油显热蓄热系统实施例;
附图8是本实用新型水显热蓄热装置实施例;
附图9是本实用新型液态空气深冷蓄冷系统实施例示意图;
附图10是本实用新型液态空气深冷蓄冷空调制冷系统实施例示意图;
附图11是本实用新型冰蓄冷空调冷制系统实施例示意图;
附图12是本实用新型冰晶冷冻水蓄冷空调制冷系统实施例示意图;
附图13是本实用新型冰晶冷冻水蓄能开式能源塔热泵空调系统实施例示意图;
附图14是本实用新型冰晶冷冻水蓄能闭式横流能源塔热泵空调系统实施例示意图;
附图15是本实用新型冰晶冷冻水蓄能闭式逆流能源塔热泵空调系统实施例示意图;
附图16是本实用新型冰晶冷冻水蓄能一次换热闭式横流能源塔热泵空调系统实施例示意图;
附图17是本实用新型冰晶冷冻水蓄能一次换热闭式逆流能源塔热泵空调系统实施例示意图;
附图18是本实用新型冰晶冷冻水蓄能双机组整体机房式能源塔热泵空调系统实施例示意图。
附图19是本实用新型冰晶冷冻水蓄能整体机房式能源塔热泵空调系统实施例示意图;
附图标记说明:
1、光伏电网、2、电蓄能储能装置、4、采暖供热空调系统、5、充电桩、6、照明和/或负载、7、相变蓄热装置、8、相变蓄热材料、9、电加热管、10、电加热管、11、电加热管、12、电加热管、13、电加热管、14、电加热管、15、供热盘管换热器、16、盘管换热器接口、17、盘管换热器接口、18、显热蓄热装置、19、显热蓄热材料、20、电加热管、21、电加热管、22、电加热管、23、供热盘管换热器、24、盘管换热器接口、25、盘管换热器接口、26、显热蓄热罐、27、显热蓄热材料、28、电加热管、 29、电加热管、30、电加热管、31、供热盘管换热器、32、盘管换热器接口、33、盘管换热器接口、34、显热蓄热缓冲装置、35、输入盘管换热器、 36、盘管换热器接口、37、盘管换热器接口、38、输出盘管换热器、39、输出盘管换热器接口、40、输出盘管换热器接口、41、耦合循环膨胀罐、 42、耦合循环泵、43、显热蓄热输出装置、44、输入盘管换热器、45、输入盘管换热器接口、46、输入盘管换热器接口、47、输出盘管换热器、48、输出盘管换热器接口、49、输出盘管换热器接口、50、耦合循环膨胀罐、 51、耦合循环泵、52、空调输出循环泵、53、暖气片、54、风及盘管空调器、55、洗浴装置、57、熔盐、58、导热油、59、水、63、空气压缩机、 66、储气罐、67、输出接口、68、输出接口、69、换热器、70、接口、71、换热器、72、第一换热侧、73、第二换热侧、74、第三换热侧、81、膨胀机、82、膨胀机输出端、83、输入接口、84、液空储罐、85、内储罐、88、液空、89、节流阀、90、保温水箱、92、液空释放换热器、93、空气排放口、94冷冻水、95、制冷机组、96、制冷压缩机、97、冷凝器、98、制冷剂换热侧、99、水换热侧、100、蒸发器、101、水换热侧、102、膨胀阀、 103、冷却水循环泵、104、冷却塔、105、塔风机、106、喷淋装置、107、进风口、109、接口、110、机组接口、112、耦合循环罐、112-1、蓄冰冷媒循环罐、112-2、蓄冰冷媒循环罐、113-1、冷媒、113-2、冷媒、114、耦合循环泵、114-1、冷媒循环泵、114-2、冷媒循环泵、115盘管接口、116、塔喷淋泵、117、水源热泵机组、118、制冷压缩机、119、冷凝/蒸发器、120、水换热侧、121、制冷剂换热侧、122、膨胀阀、123、四通换向阀、124、四通换向阀接口、125、四通换向阀接口、126、四通换向阀接口、127、四通换向阀接口、128、四通换向阀、129、四通换向阀、133、蒸发/冷凝器、 134、制冷剂换热侧、135、水换热侧、136、水源循环泵、141、蓄冰槽罐、 144、蓄冰冷媒换热盘管、146、融冰换热盘管、147、能源塔、148、防冻液/水、149、喷淋装置、150、塔风机、151、进风口、154、闭式能源能塔、 155、盘管换热器、157、喷淋装置、158、闭式塔风机、159、防冻液/水、 162、塔喷淋泵、164、防冻液/水储箱、165、防冻液/水、171、闭式能源能塔、172、盘管换热器、173、塔填料、190、电源接口、191、电源接口、 192、电源接口、193、电源接口、194、配置配电装置、195、配电柜、196、检测自控装置、197、检测和/或自动控制柜、198、远程监控装置、199、网远程监控装置、207、融冰冷冻水储罐、208、常温冷冻水、209、换热侧、 210、二次换热侧、230、冷却水、231、有机溶液储槽、232、甲酸钠溶液、 233、第一换热侧、234、第二换热侧、239、蓄能槽罐、240、盘管一次换热器、241、盘管二次换热器、243、蓄能水、244、进气接口、245、排气接口、246、热泵机组、248、第二热泵机组、249、单双级转换阀门、250、单双级转换阀门、251、第二压缩机、252、冷凝器、253、制冷剂换热侧、 254、水换热侧、255、第二膨胀阀、256、蒸发器、257、制冷剂侧换热侧、 258、水换热侧、259、单双级转换阀门、260、单双级转换阀门、261、单双级转换阀门、262、单双级转换阀门、263、整体机房。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、 "长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1,是本实用新型原理方框图。图中由光伏电网1、电蓄能储能装置 2构成电蓄能储能装置。
所述光伏电网1通过光伏发电且并入公共电网系统,所述电蓄能储能装置2的输入端与光伏电网1相连接,利用电蓄能储能装置2根据需要吸纳光伏电网1的电能,并以蓄能方式储存电能,所述电蓄能储能装置2的输出端向用户供应所蓄能量。
附图2,是本实用新型原理实施方框图。附图2由光伏电网1、电蓄能储能装置2、采暖供热空调系统4、充电桩5、照明和/或负载6构成光伏蓄能电站。
由光伏、风力发电并入城市电网,向公共用电单位供电,当光伏电网1 发电后并入电网售电同时通过充电桩5以及照明和/或负载6向用户供电。当城市电网在谷电时间段,由电蓄能储能装置2,吸纳光伏电网1夜间所没人用的电能,利用电蓄能储能装置2以热的形式将其存储起来,进入峰电时间段由电蓄能储能装置2通过采暖供热空调系统4采暖供热,并可向用户提供生活热水以及洗浴用水。
所述电蓄能储能装置2可以由相变蓄热装置或显热蓄热装置或热化学蓄热装置或吸附蓄热装置其中的任一种构成。
充电桩5可以为新能源汽车和电动车充服务。照明和/或负载6可以向公共场所供电照明系统以及用电终端所有电器设备供电。
附图3,是本实用新型相变蓄热装置实施例。附图3,由相变蓄热装置 7、相变蓄热材料8、至少一组电加热管9、10、11、供热盘管换热器15构成电蓄能储能装置2。
该相变蓄热装置根据实际实际需要可以设置两组电加热管,其中一组电加热管9、10、11,设置在相变蓄热装置7的一侧,另一组电加热管12、 13、14设置在相变蓄热装置7的上部。
相变蓄热装置7采用的相变蓄热材料8,电加热管9、10、11应该完全充分浸入所述相变蓄热材料8之中,所述电加热装置的电源接口A、B、C 与光伏电网1相连接。
相变蓄热装置7内供热盘管换热器15应浸入所述的相变蓄热材料8之中,供热盘管换热器15的盘管换热器接口16、17通过采暖供热空调系统4 供热。
相变蓄热材料8种类繁多,但应该选择潜热焓值大的材料作为相变蓄热材料8,这样可以缩小蓄热容器的体积,具体选择这里就不一一叙述。
附图4,是本实用新型显热蓄热装置实施例。附图4由显热蓄热装置 18、显热蓄热材料19、至少一组电加热管20、21、22、供热盘管换热器23 构成电蓄能储能装置2
电加热管20、21、22浸入所述显热蓄热材料19之中,电加热管20、 21、22的电源接口A、B、C与光伏电网1相连接。
供热盘管换热器23浸入所述显热蓄热材料19之中,供热盘管换热器 19的盘管换热器接口24、25与用户侧采暖供热空调系统4采暖供热及生活热水接口相连接。
附图5,是本实用新型显热蓄热装置实施例。附图5,由显热蓄热罐26、显热蓄热材料27、至少一组电加热管28、29、30、供热盘管换热器31构成电蓄能储能装置2。
所述电加热管28、29、30浸入所述显热蓄热材料27之中,所述电加热管装置28、29、30的电源接口A、B、C与光伏电网1相连接。
供热盘管换热器31浸入所述显热蓄热材料27之中,所述供热盘管换热器31的盘管换热器接口32、33与采暖供热空调系统4相连接。
附图6是本实用新型溶盐相变蓄热系统实施例。附图6相变蓄热装置7 由熔盐57、导热油58、水59、显热蓄热缓冲装置34、显热蓄热输出装置 43、耦合循环膨胀罐41、耦合循环泵42、空调输出循环52、暖气片53、及盘管空调器54、洗浴装置55构成电蓄能储能装置2。
图6中,显热蓄热缓冲装置34由导热油58、输入盘管换热器35、输出盘管换热器38构成。输入盘管换热器35浸泡在导热油58中,所述输出盘管换热器38浸泡在导热油57中。
图6中,显热蓄热输出装置43由显热材料水59、输入盘管换热器44、输出盘管换热器47构成。其输入盘管换热器44浸泡在水59之中,输出盘管换热器47浸泡在水59之中。相变蓄热装置7通过供热盘管换热器15的一端通过供热盘管换热器接口16与所述耦合循环膨胀罐41的一端相连接,耦合循环膨胀罐41的另一端通过输入盘管换热器接口36与显热蓄热缓冲装置34的输入盘管换热器35的一端相连接,显热蓄热缓冲装置34的输入盘管换热器35的另一端经输入盘管换热器接口37连接耦合循环泵42的一端,耦合循环泵42的另一端通过供热盘管换热器接口17与供热盘管换热器15的另一端相连接。输出盘管换热器38的一端通过所述输出盘管换热器接口39与耦合循环膨胀罐41的一端相连接,耦合循环膨胀罐41的另一端经输入盘管换热器接口45连接显热蓄热输出装置43的输入盘管换热器 44的一端,所述输入盘管换热器44的另一端经输入盘管换热器接口46与所述耦合循环泵42的一端相连接,耦合循环泵42的另一端通过输出盘管换热器接口40与输出盘管换热器38的另一端相连接,显热蓄热输出装置 43的所述输出盘管换热器47的一端通过输出盘管换热器接口48分别与暖气片53、风机盘管空调器54以及洗浴装置55的一端相连接,显热蓄热输出罐43的输出盘管换热器47的另一端通过输出盘管换热器接口49、空调输出循环泵52分别与暖气片53、风机盘管空调器54以及洗浴装置55的另一端相连接。
附图6中相变蓄热装置7采用熔盐57,采用熔盐57的好处是,熔盐57相变化过程中可以存储大量的热量,其温度可以加热至500℃,最高可加热至600℃,是一种非常好的相变材料,可以大大缩小蓄热容器的体积,减小占地面积。另外熔盐57常温下是固体,利用电加热装置12、13、14 将其加热至140℃以上时相变为液态,其流动性非常好,且粘度降低,可以循环远距离输送作为高温热源供热,非常方便。
图6中,显热蓄热缓冲装置34采用导热油58是因为导热油温度可以达到350℃,且压力升高不大,并不对金属材料产生腐蚀,是一般导热介质所不具备的特性。
图6中,配置显热蓄热输出装置43是因为相变蓄热装置7采用熔盐57 被电加热至300℃后,之直接由其采暖供热非常危险,因此由显热蓄热缓冲装置34采用导热油58将其缓冲与显热蓄热输出装置43换热至显热材料水 59并降温显热材料水59将其控制住安全合适的采暖供热温度后输出供热。
附图7,是本实用新型导热油显热蓄热系统实施例。附图7电蓄能储能装置2由显热蓄热装置18、导热油58、水59、显热蓄热缓冲装置34、显热蓄热输出装置43、耦合循环膨胀罐41、耦合循环泵42、空调输出循环泵 52、暖气片53、风及盘管空调器54、洗浴装置55构成。
显热蓄热装置18供热盘管换热器23的一端通过供热盘管换热器接口 24连接耦合循环膨胀罐41的一端,耦合循环膨胀罐41的另一端经输入盘管换热器接口36与输入盘管换热器35的一端相连接,输入盘管换热器35 的另一端通过输入盘管换热器接口37与所述耦合循环泵42的一端相连接,耦合循环泵42的另一端经供热盘管换热器接口25与所述供热盘管换热器 23的另一端相连接。
附图7中显热蓄热装置18采用导热油58,是因为导热油其安全性,方便存储以及输出循环流动的特点。但从蓄热焓值是不高的,相比水以及有机溶液焓值都低。显然焓值最高的依然是水,但是水以及一般有机盐类溶液最高温度受到限制,不能超过100℃,否则将相变气化,但有机溶液可以适应超过100℃的显热蓄热应用。
附图8是本实用新型水显热蓄热装置实施例。附图8中,电蓄能储能装置2由显热蓄热装置26、水59、显热蓄热输出装置43、耦合循环膨胀罐 50、耦合循环泵51、空调输出循环泵52、暖气片53、风及盘管空调器54、洗浴装置55构成。
图中显热蓄热装置26的供热盘管换热器31的一端通过供热盘管换热器接口32与耦合循环膨胀罐50的一端相连接,耦合循环膨胀罐50的另一端经输入盘管换热器接口45与显热蓄热输出罐43的输入盘管换热器44的一端相连接,输入盘管换热器44的另一端通过输入盘管换热器接口46与耦合循环泵51的一端相连接,耦合循环泵51的另一端经供热盘管换热器接口33与供热盘管换热器31的另一端相连接。
由于显热蓄热装置26与显热蓄热输出装置43均采用水59,故蓄热温度不会超过100℃,因此两级已满足要求。
为了扩大光伏电网的经营效益,光伏电网不能只蓄热,还应蓄冷,以及根据需要有选择的蓄热或蓄冷,以适应并扩大市场的需求,这样光伏电网经济效益将增加。
电蓄能储能装置2由相变空分蓄冷或冰蓄冷或冷冻水蓄冷或热泵有机溶液蓄冷/热或热泵导热油蓄冷/热或热泵水蓄冷/热系统中的任一种所构成。
其中相变空分蓄冷系统还包括液空、液氧、液氮、液氩以及液化石化天然气深冷系统中的任一种。
附图9,是本实用新型液态空气深冷蓄冷系统实施例示意图。附图9,相变液空蓄冷系统由空气压缩机63、储气罐66、换热装置69、换热器71、膨胀机81、液空储罐84、内储罐85、液空88构成。
空气压缩机63输入端与空气连通,空气压缩机63输出端连接储气罐 66的输入端,储气罐66的输出端分两路与后续设备连接,其第一路与换热装置69内换热器71的第一换热侧72的一端相连接,换热装置69内换热器71的第一换热侧72的另一端与液空储罐84相连接,其第二路与换热器 71的第二换热侧73的一端相连接,换热器71的第二换热侧73的另一端与膨胀机81的输入端相连接,膨胀机81的输出端与换热器71的第三换热侧 74的一端相连接,换热器71的第三换热侧74的另一端与空气压缩机63的输入端相连接。
图中空气压缩机63由空气输入端经过滤压缩至储气罐66并存储,分两路输出。一路经储气罐66输出接口67通过换热器71接口70输入至换热器71的第一换热侧72。第二路由储气罐66输出接口68通过换热器71 接口75输入至换热器71的第二换热侧73的一端,并经第二换热侧73的另一端通过膨胀机输入端80输入膨胀机81经膨胀机81膨胀后,压缩空气的压力骤降,空气温度急剧下降为低温后由膨胀机输出端82,经换热器71 接口77输入至换热器71的第三换热侧74,并利用膨胀机81膨胀得到的低温空气通过换热器71的第三换热侧74冷却通过换热器71第一换热侧72 的压缩空气,并使之通过换热器71第一换热侧72的压缩空气温度降低至液态空气88,并经换热器接口78由液空储罐85的输入接口83进入液空储罐85之中,并存储在内采罐85内。
上述液空的制取过程只是示意过程,由于液空88温度达到-193℃左右,因此需要采用杜瓦瓶罐存储,杜瓦瓶属于双层金属结构并经高度真空保温。
附图10,是本实用新型液态空气深冷蓄冷空调制冷系统实施例示意图。附图11中,在相变液空蓄冷系统配置保温水箱90、液空释放换热器92、冷冻水94、空气排放口93、空调输出循环泵52、暖气片53、及盘管空调器54构成了液态空气深冷空调制冷系统。
保温水箱90内配置所述冷冻水94,液空释放换热器92配置在冷冻水 94之中,被由液空释放换热器92的一端通过节流阀89与液空储罐84的内储罐85中的液空88相连通,液空释放换热器92的一端与所述空气排放口 93连通。
空调输出循环泵52的一端与保温水箱90相连接,并与所述冷冻水94 连通,空调输出循环泵52的另一端分别与暖气片53,以及盘管空调器54 的一端相连接,所述暖气片53,以及所述盘管空调器54的另一端与保温水箱90相连接,并与所述冷冻水94连通。
通过调节节流阀89控制液空进入液空释放换热器92的流量,以达到向冷冻水94制冷量,将冷冻水94制冷降温至7℃水温,通过空调输出循环泵52循环输入暖气片53或风机盘管54,对室内房间制冷空调。释放冷量后的液空蒸发吸收冷冻水94中热量变成为空气后,通过空气排放口93排放至大气之中。
利用液空或液氮均可以实现上述制冷空调系统,液空成本最低,且是一种非常环保意义,空气就是天然的制冷剂冷媒系统,不会向化学制冷剂那样污染大气。
附图11,是本实用新型冰蓄冷空调冷制系统实施例示意图。附图11,冰蓄冷系统由制冷机组95、冷却塔104、耦合循环罐112、蓄冰槽罐141、融冰冷冻水储罐207、冷却水循环泵103、冷媒循环泵114-1、114-2、空调输出循环泵52、暖气片53、风机盘管空调器54构成。
制冷机组95由制冷压缩机96、冷凝器97、膨胀阀102、蒸发器100构成。
冷却塔104由塔风机105、喷淋装置106、进风口107、冷却水230构成。塔风机105配置在喷淋装置106的上面,且喷淋装置106配置在塔风机105与进风口107之间,进风口107配置在冷却水230液面的上部,冷却水230配置在冷却塔104的下部。
蓄冰槽罐141由蓄冰冷媒换热盘管144、融冰换热盘管146,以及蓄冰冷媒循环罐112-1、冷媒113-1构成。
上述冷媒113-1、113-2为防冻液构成。
制冷压缩机96排气端连接冷凝器97制冷剂换热侧98的一端,冷凝器 97制冷剂换热侧98的另一端通过膨胀阀102连接所述蒸发器100制冷剂换热侧102的一端,蒸发器100制冷剂换热侧102的另一端与制冷压缩机96 的吸气端相连接,冷凝器97水换热侧99的一端与喷淋装置106相连接,冷凝器97水换热侧99的另一端通过冷却水循环泵103与冷却塔104相连接,并与冷却塔104内的冷却水230连通,蒸发器100水换热侧101的一端与蓄冰冷媒循环罐112-1的一端连接,并与冷媒113-1连通,蓄冰冷媒循环罐112-1的另一端与蓄冰冷媒换热盘管144的一端相连接,蓄冰冷媒换热盘管144的另一端通过冷媒循环泵114-1与蒸发器100水换热侧101的另一端相连接,融冰换热盘管46的一端通过融冰循环罐112-2与融冰冷冻水储罐207一次换热侧209的一端相连接,并与冷媒113-2连通,所述融冰冷冻水储罐207一次换热侧209的另一端通过冷媒循环泵114-2与所述融冰换热盘管146的另一端相连接,融冰冷冻水储罐207二次换热侧210的一端分别连所述接暖气片53、风机盘管空调器54的一端相连接,暖气片53、风机盘管空调器54的另一端通过空调输出循环泵52与所述融冰冷冻水储罐 207二次换热侧210的另一端相连接。
光伏电网谷电时间段,蓄冰运行时制冷机组95的制冷压缩机96运转,高压制冷剂排气由制冷压缩机96排气端进入冷凝器97的制冷剂换热侧98 冷凝放热至水换热侧99,通过冷却泵103循环的冷却水230由冷却塔104 的接口109经冷却泵103通过水换热侧99将带有冷凝热的冷却水带走并输入喷淋装置106并喷淋出水雾与通过进风口107进入的空气逆向摩擦换热,将冷凝热传递给空气,由于塔风机105运转导致冷却塔104形成负压,空气经进风口107被进入,换热至空气的冷凝热通过空气经塔风机排向大气,完成冷凝作用。
上述高压制冷剂排气通过制冷压缩机96排气端进入冷凝器97的制冷剂换热侧98冷凝放热冷凝器97制冷剂换热侧98的制冷剂气体冷凝后形成液体制冷剂经膨胀阀102节流膨胀后,进入蒸发器100的制冷剂换热侧102 蒸发吸收水换热侧101经冷媒循环泵114-1循环流通的冷媒113-1中的热量,导致液态制冷剂蒸发形成气态被制冷压缩机96吸气端吸入并继续压缩重复上述制冷压缩循环,并连续不断吸收冷媒113-1中的热量,导致冷媒113-1温度降低,经冷媒循环泵114-1循环,由盘管接口115进入蓄冰冷媒换热盘管144通过蓄冰冷媒换热盘管144表面与冰水145接触换热将冰水145带走由盘管接口150经蓄冰冷媒循环罐112-1由机组接口110进入蒸发器100 水换热侧101,继续被制冷剂换热侧102蒸发吸热,进一步降低冷媒113-1 温度最终将冰水145冻结成为冰。由于冰的潜热较其它介质大,因此蓄冷效果较好。待峰电时间段融冰冷冻水储罐207通过冷媒循环泵114-2循环的冷媒113-2进入,融冰冷冻水储罐207一次换热侧209经融冰循环罐112-2 循环进入融冰换热盘管146用常温冷冻水208融化冰水145蓄成为的冰,由于冰融化时向外界吸收大量的热量导致融冰换热盘管146内循环的冷媒 113-2温度降低并通过冷媒循环泵114-2循环进入融冰冷冻水储罐207通过一次换热侧209进一步向冷冻水208释放冷量,经过不断耦合循环冰被融化成为冰水,通过二次换热侧210由空调输出循环泵52就风机盘管空调器 53向室内制冷空调。
附图12,是本实用新型冰晶冷冻水蓄冷空调制冷系统实施例示意图。附图13,有机溶液蓄冷系统由制冷机组95、冷却塔104、有机溶液储槽231、甲酸钠溶液232构成。
有机溶液储罐231内第一换热侧233的一端通过耦合循环罐41与所述蒸发器100的水换热侧101的一端相连接,所述蒸发器100的水换热侧101 的另一端通过耦合循环泵42与所述有机溶液储罐231内第一换热侧233的另一端相连接,所述有机溶液储罐231内第二换热侧234的一端分别与空调输出循环泵52、暖气片53、风机盘管空调器54的一端相连接,暖气片 53、风机盘管空调器54的另一端通过空调输出循环泵52与述有机溶液储罐231内第二换热侧234的另一端相连接。
有机溶液储槽231内甲酸钠溶液232属于有机盐类溶液,较适合低温蓄冷,其优点是对金属材料腐蚀较轻,流动性强。
附图13,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能开式能源塔热泵空调系统实施例示意图。附图13中,热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统由水源热泵机组117、能源塔147、蓄能槽罐239、空调输出循环泵52、暖气片53、风机盘管空调器54构成。
水源热泵机组117由制冷压缩机118、冷凝/蒸发器119、膨胀阀122、蒸发/冷凝器133、四通换向阀123构成。
能源塔147由塔风机150、喷淋装置149、进风口151、防冻液/水148 构成。
蓄能槽罐239由盘管一次换热器240、盘管二次换热器241、蓄能水243 构成。
蓄能槽罐239内冷冻盘管换热器240的一端通过耦合循环罐112连接冷凝/蒸发器119水换热侧120的一端,冷凝/蒸发器119水换热侧120的另一端通过耦合循环泵114与蓄能槽罐239内的冷冻盘管换热器240的另一端相连接,水源热泵机组117的制冷压缩机118排气经四通换向阀接口124 通过四通换向阀128由四通换向阀接口125连接所述冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的一端,冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的另一端通过膨胀阀122连接蒸发/冷凝器133制冷剂换热侧134的一端,蒸发/冷凝器133 制冷剂换热侧134的另一端经四通换向阀接口127通过四通换向阀129由四通换向阀接口126与制冷压缩机118的吸气端相连接,蒸发/冷凝器133 水换热侧135的一端与能源塔147的喷淋装置149水换热侧135的一端与能源塔147的喷淋装置149相连接,蒸发/冷凝器133水换热侧135的另一端通过水源循环泵136连接能源塔147,并与能源塔147内的防冻液/水148 连通。附图13与附图12除了附图13增加了四通换向阀129外,可以实现制冷/制热转换之外,其他工作原理完全一样。由于制冷压缩机组是双向运行的,所以蒸发器叫蒸发/冷凝器,而冷凝器叫冷凝/蒸发器。
附图13是利用开式能源塔热泵夏季蓄结晶状态水,其目的是利用该状态的冰水其潜热与冰相当,但不需要融冰过程,节省大量的运行电能,且系统结构简单,造价比蓄冰便宜。冬季利用水蓄热,虽然没有电蓄体积小,但热泵蓄热其能效要比电蓄热高出近3~5倍。因此光伏储能远没有热泵储能经济效益大,且热泵储能安全可靠。
附图14,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能闭式横流能源塔热泵空调系统实施例示意图。附图14,闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统由
闭式能源能塔154塔喷淋泵162、至少一组盘管换热器155、喷淋装置157、防冻液/水165构成。
闭式能源塔154底部配置防冻液/水储箱164,塔喷淋泵162的一端与防冻液/水储箱164连接,并与防冻液/水165连通,塔喷淋泵162的另一端与喷淋装置157相连接,并与喷淋装置157内液或水159连通。闭式塔风机158配置在喷淋装置157的上方,喷淋装置158配置在闭式塔风机158 的下方,且配置在盘管换热器155的上方,盘管换热器155的下方配置在防冻液/水储箱164的上部,并配置在防冻液/水165液面的上方。
附图14与附图13,所不同的是能源塔的不同,其它完全一样。运行时附图13蒸发/冷凝器133水换热侧135的冷/热介质换热利用水源循环泵136 循环,直接通过开式能源塔147与空气接触换热,因此,效率较高。而附图14闭式能源塔154则是通过水源循环泵136在盘管换热器155的管内循环,再通过盘管换热器155的管外壁喷淋与空气换热,虽然可以获得较为清洁的蒸发/冷凝器133水换热侧135的循环,但效率没有开式能源塔高。具体水源热泵的工作原理完全一样不再重复。
附图15,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能闭式逆流能源塔热泵空调系统实施例示意图。附图15中,所述闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统还由闭式能源能塔171、喷淋泵162构成。
闭式能源能塔171包括塔喷淋泵162、防冻液/水储箱164、盘管换热器 172、喷淋装置157、闭式塔风机158构成
闭式能源能塔171底部配置防冻液/水储箱164,塔喷淋泵162的一端与防冻液/水储箱164连接并与防冻液/水165连通,塔喷淋泵162的另一端与喷淋装置157相连接,并与喷淋装置121内防冻液/水159连通,闭式塔风机158配置在喷淋装置157的上部。
附图15与附图14的差别只是能源塔空气与喷淋水的换热方向不同,附图14是空气流动方向与喷淋液是附图15空气流动方向与喷淋液是反方向换热,因此称之为逆向能源塔。至于其他完全一样。
附图16,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能一次换热闭式横流能源塔热泵空调系统实施例示意图。附图16,由一次换热闭式横流能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统配置热泵机组246、气液分离器243构成。
附图16一次换热闭式横流能源塔热泵空调系统与附图4、附图14和附图15所区别的是后者三个实施例属于二次换热结构,是因为附图14和附图15制冷剂循环换热是通过蒸发/冷凝器133制冷剂换热侧134与蒸发/冷凝器133水换热侧135完成一次换热,然后蒸发/冷凝器133水换热侧135 再通过水源循环泵136在盘管换热器155或盘管换热器172的管内循环经其管壁以及管外壁喷淋的防冻液或水换热后并与塔风机158循环的空气完成二次换热。
这样由制冷剂几经至盘管换热器172的管外壁与喷淋液再与空气完成二次换热过程,将损失一定的能量。众所周知,每次换热都会产生2~5℃的换热损失,一次一次换热远高于二次换热的效率。所有附图16的一次换热能源塔提取空气能的效率大大高于附图13、14、15的二次能源塔的换热。
热泵机组246由气液分离器243的进气接口244与四通换向阀接口126 相连接,气液分离器243的排气接口245与制冷压缩机118的吸气端相连接,四通换向阀接口127与盘管换热器155的一端相连接,盘管换热器155 的另一端通过膨胀阀122与冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的一端相连接,冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的另一端与四通换向阀接口125相连接。配置气液分离器243是让盘管换热器155或盘管换热器172蒸发不彻底的制冷剂液体先进入气液分离器243沉淀,气态制冷剂由气液分离器 243的排气接口245进入制冷压缩机118的吸气端,保证压缩机吸入的全部是气体,其目的是为了防止制冷剂液击,保证制冷压缩循环的运行安全可靠。
附图17,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能一次换热闭式逆流能源塔热泵空调系统实施例示意图。附图17也是一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/ 水蓄热系统。
由一次换热闭式逆流能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统配置热泵机组 246、气液分离器243构成。
盘管换热器172的一端与四通换向阀接口127相连接,所述盘管换热器172的另一端通过膨胀阀122与冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的一端相连接,冷凝/蒸发器119制冷剂换热侧121的另一端与四通换向阀接口 125相连接。
附图18,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能双机组整体机房式能源塔热泵空调系统实施例示意图。此图显示的空调系统是在图17显示的空调系统的基础上增加了第二热泵机组248;
所述第二级空调机组248包括第二压缩机251、冷凝器252、第二膨胀阀255、蒸发器256、单双级转换阀门249、250、259、260、261、262。
所述单双级转换阀门250的一端分别连接所述热泵机组117的冷凝/蒸发器119水换热侧120的一端,以及所述单双级转换阀门260的一端,所述热泵机组117的冷凝/蒸发器119水换热侧120的另一端分别与所述单双级转换阀门249的一端,以及所述单双级转换阀门261的一端相连接,所述单双级转换阀门250的另一端通过输出循环泵114与所述第二级空调机组248的蒸发器256水换热侧258的一端相连接,所述第二级空调机组248 的蒸发器256水换热侧258的另一端与所述单双级转换阀门249的另一端相连接,所述第二级空调机组248蒸发器256制冷剂侧换热侧257的一端与所述第二制冷压缩机251的吸气端相连接,所述第二级空调机组248蒸发器256制冷剂侧换热侧257的另一端通过所述第二膨胀阀255与冷凝器 252制冷剂换热侧253的一端相连接,所述第二膨胀阀255与所述冷凝器 252制冷剂换热侧253的另一端与所述第二制冷压缩机251的排气端相连接,所述冷凝器252水换热侧254的一端通过所述单双级转换阀门259的一端分别与所述单双级转换阀门260的另一端,以及所述循环泵114的一端相连接,所述循环泵114的另一端与所述冷冻盘管换热器240的另一端通过耦合循环罐112分别与所述单双级转换阀门262的一端,以及所述单双级转换阀门261的另一端相连接,所述单双级转换阀门262的另一端与所述所述第二级空调机组248冷凝器252水换热侧254的一端相连接,所述第二级空调机组248冷凝器252水换热侧254的另一端与所述单双级转换阀门259的另一端相连接。
附图19,是本实用新型冰晶冷冻水蓄能整体机房式能源塔热泵空调系统实施例示意图。附图18,由配置的整体机房263、制冷机组95、热泵机组117、热泵机组246、第二级空调机组248、配置配电装置194、检测自控装置196、远程监控装置198、能源塔147、闭式能源塔154、闭式能源塔171构成。
配电装置194由配电柜195,所述配电柜195的输入端通过电源接口 190、191、192、193与电网三相四线制电源的三相电A、B、C相连接,配电柜195的输出端与用电设备的电源输入端相连接。
检测自控装置196包括检测和/或自动控制柜197,所述检测和/或自动控制柜197与所需检测控制设备端相连接。
远程监控装置198由移动通信3G或4G或5G或无线局域网远程监控装置199,移动通信3G或4G或5G或无线局域网远程监控装置199与检测和/或自动控制柜197相连接。
热泵机组117、配置配电装置194、检测自控装置196、远程监控装置 198均配置在整体机房263内。并全部制造、安装均在工厂完成,实现安装现代化,以取代由农民工低水平工地现场施工安装,不但可以节省原材料,还可以节省用工成本,提高安装效率、水平以及质量。全部制冷设备、能源塔以及配电、自动控制乃至远程监控传输系统均配置在整体机房内,且整体出厂。特别适合于分布式光伏发电光伏储能系统应用,完全可以实现无人运行机房并远程监控,一切运行状况、故障明细以及运行工况的全部数据均远程传输至用户及工程专家远程与用户沟通处理。
能源塔147或闭式能源塔154或闭式能源塔171配置在整体机房263 一侧或配置在整体机房263的上面,并整体集成制造还要考虑运输超高、超宽限制乃至于现场吊装方便。附图18,整体机房结构,更适宜光伏户式分布光储充应用。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种光伏蓄能电站,其特征在于,包括光伏电网(1)、电蓄能储能装置(2);
所述光伏电网(1)通过光伏发电且并入公共电网系统;
所述电蓄能储能装置(2)的输入端与光伏电网(1)相连接,利用电蓄能储能装置(2)根据需要吸纳光伏电网(1)的电能,并以蓄能方式将电能转换成为热量或冷量蓄存在电蓄能储能装置(2)之中,以储存电能,所述电蓄能储能装置(2)的输出端向用户供应所蓄能量。
2.根据权利要求1所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述光伏蓄能电站还包括采暖供热空调系统(4)、充电桩(5)、照明和/或负载(6);
所述光伏电网(1)与所述充电桩(5)以及所述照明和/或负载(6)的输入端相连接;
所述电蓄能储能装置(2)的输出端与所述采暖供热空调系统(4)的输入端相连接;
所述采暖供热空调系统(4)包括采暖系统、生活热水系统、洗浴系统;
所述充电桩(5)包括新能源汽车、电动车充电桩;
所述照明和/或负载(6)包括室内外照明系统以及电力系统用电终端。
3.根据权利要求2所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)包括相变蓄热装置(7);
所述相变蓄热装置(7)包括相变蓄热材料(8)、至少一组电加热装置(9、10、11)、供热盘管换热器(15);
所述相变蓄热装置(7)内存储所述相变蓄热材料(8),所述电加热装置(9、10、11)浸入所述相变蓄热材料(8)之中,所述电加热装置(9、10、11)的电源接口A、B、C与光伏电网(1)相连接;
所述供热盘管换热器(15)浸入所述的相变蓄热材料(8)之中,所述供热盘管换热器(15)盘管换热器接口(16、17)与采暖供热空调系统(4)相连接。
4.根据权利要求2所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)包括显热蓄热装置(18);
所述显热蓄热装置(18)包括显热蓄热材料(19)、至少一组电加热装置(20、21、22)、供热盘管换热器(23);
所述电加热装置(20、21、22)浸入所述显热蓄热材料(19)之中,所述电加热装置(20、21、22)的电源接口A、B、C与光伏电网(1)相连接;
所述供热盘管换热器(23)浸入所述显热蓄热材料(19)之中,所述供热盘管换热器(19)的盘管换热器接口(24、25)与用户侧采暖以及生活热水接口相连接。
5.根据权利要求2所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)包括显热蓄热罐(26)、显热蓄热材料(27)、至少一组电加热装置(28、29、30)、供热盘管换热器(31);
所述电加热装置(28、29、30)浸入所述显热蓄热材料(27)之中,所述电加热装置(28、29、30)的电源接口A、B、C与光伏电网(1)相连接;
所述供热盘管换热器(31)浸入所述显热蓄热材料(27)之中,所述供热盘管换热器(31)的盘管换热器接口(32、33)与采暖供热空调系统(4)相连接。
6.根据权利要求3所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)还包括相变蓄热装置(7)、有机盐(57)、导热油或有机溶液(58)、水(59)、显热蓄热缓冲装置(34)、显热蓄热输出装置(43)、耦合循环膨胀罐(41)、耦合循环泵(42)、空调输出循环泵(52)、所述采暖供热空调系统(4);
所述相变蓄热装置(7)包括熔盐(57)、电加热装置(9、10、11)、供热盘管换热器(15),所述电加热装置(9、10、11)浸泡在熔盐(57)之中,所述供热盘管换热器(15)浸泡在熔盐(57)之中;
所述显热蓄热缓冲装置(34)包括所述导热油(58)、输入盘管换热器(35)、输出盘管换热器(38),所述输入盘管换热器(35)浸泡在导热油(58)中,所述输出盘管换热器(38)浸泡在导热油(57)中;
所述显热蓄热输出装置(43)包括所述水(59)、输入盘管换热器(44)、输出盘管换热器(47),所述输入盘管换热器(44)浸泡在水(58)之中,所述输出盘管换热器(47)浸泡在水(58)之中;
所述相变蓄热装置(7)供热盘管换热器(15)的一端通过供热盘管换热器接口(16)与所述耦合循环膨胀罐(41)的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐(41)的另一端通过输入盘管换热器接口(36)与显热蓄热缓冲装置(34)的所述输入盘管换热器(35)的一端相连接,所述显热蓄热缓冲装置(34)的所述输入盘管换热器(35)的另一端经输入盘管换热器接口(37)连接所述耦合循环泵(42)的一端,所述耦合循环泵(42)的另一端通过所述供热盘管换热器接口(17)与所述供热盘管换热器(15)的另一端相连接,所述输出盘管换热器(38)的一端通过所述输出盘管换热器接口(39)与所述耦合循环膨胀罐(41)的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐(41)的另一端经所述输入盘管换热器接口(45)连接所述显热蓄热输出装置(43)的所述输入盘管换热器(44)的一端,所述输入盘管换热器(44)的另一端经输入盘管换热器接口(46)与所述耦合循环泵(42)的一端相连接,所述耦合循环泵(42)的另一端通过输出盘管换热器接口(40)与所述输出盘管换热器(38)的另一端相连接,所述显热蓄热输出装置(43)的所述输出盘管换热器(47)的一端通过输出盘管换热器接口(48)分别与所述采暖供热空调系统(4)的一端相连接,所述显热蓄热输出罐(43)的输出盘管换热器(47)的另一端通过输出循环泵(52)与所述采暖供热空调系统(4)的另一端相连接。
7.根据权利要求4或6所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)还包括显热蓄热装置(18)、导热油(58)、水(59)、显热蓄热缓冲装置(34)、显热蓄热输出装置(43)、耦合循环膨胀罐(41)、耦合循环泵(42)、空调输出循环泵(52)、所述采暖供热空调系统(4);
所述显热蓄热装置(18)的供热盘管换热器(23)的一端通过供热盘管换热器接口(24)连接所述耦合循环膨胀罐(41)的一端,所述耦合循环膨胀罐(41)的另一端经输入盘管换热器接口(36)与输入盘管换热器(35)的一端相连接,所述输入盘管换热器(35)的另一端通过输入盘管换热器接口(37)与所述耦合循环泵(42)的一端相连接,所述耦合循环泵(42)的另一端经供热盘管换热器接口(25)与所述供热盘管换热器(23)的另一端相连接;
显热蓄热缓冲装置(34)的输出盘管换热器(38)的一端通过所述输出盘管换热器接口(39)与所述耦合循环膨胀罐(41)的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐(41)的另一端经所述输入盘管换热器接口(45)连接所述显热蓄热输出装置(43)的所述输入盘管换热器(44)的一端,所述输入盘管换热器(44)的另一端经输入盘管换热器接口(46)与所述耦合循环泵(42)的一端相连接,所述耦合循环泵(42)的另一端通过输出盘管换热器接口(40)与输出盘管换热器(38)的另一端相连接,所述显热蓄热输出装置(43)的所述输出盘管换热器(47)的一端通过输出盘管换热器接口(48)与所述采暖供热空调系统(4)的一端相连接,所述显热蓄热输出罐(43)的输出盘管换热器(47)的另一端通过输出循环泵(52)与所述采暖供热空调系统(4)的另一端相连接。
8.根据权利要求5或7所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)还包括显热蓄热装置(26)、水(59)、显热蓄热输出装置(43)、耦合循环膨胀罐(50)、耦合循环泵(51)、空调输出循环泵(52)、采暖供热空调系统(4);
所述显热蓄热装置(26)的供热盘管换热器(31)的一端通过供热盘管换热器接口(32)与所述耦合循环膨胀罐(50)的一端相连接,所述耦合循环膨胀罐(50)的另一端经输入盘管换热器接口(45)与显热蓄热输出罐(43)的所述输入盘管换热器(44)的一端相连接,所述输入盘管换热器(44)的另一端通过输入盘管换热器接口(46)与所述耦合循环泵(51)的一端相连接,所述耦合循环泵(51)的另一端经供热盘管换热器接口(33)与所述供热盘管换热器(31)的另一端相连接;
所述显热蓄热输出装置(43)的输出盘管换热器(47)的一端通过输出盘管换热器接口(48)与所述采暖供热空调系统(4)的一端相连接,所述显热蓄热输出罐(43)的输出盘管换热器(47)的另一端通过输出循环泵(52)与所述采暖供热空调系统(4)的另一端相连接。
9.根据权利要求2所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括相变液空蓄冷系统;
所述相变液空蓄冷系统包括空气压缩机(63)、储气罐(66)、换热装置(69)、换热器(71)、膨胀机(81)、液空储罐(84)、内储罐(85)、液空(88);
所述空气压缩机(63)输入端与空气连通,所述空气压缩机(63)输出端连接所述储气罐(66)的输入端,所述储气罐(66)的输出端分两路与后续设备连接,其第一路与所述换热装置(69)内所述换热器(71)的第一换热侧(72)的一端相连接,所述第一换热侧(72)的另一端与所述液空储罐(84)相连接,其第二路与所述换热装置(69)内所述换热器(71)的第二换热侧(73)的一端相连接,所述换热器(71)的第二换热侧(73)的另一端与所述膨胀机(81)的输入端相连接,所述膨胀机(81)的输出端与所述换热器(71)的第三换热侧(74)的一端相连接,所述换热装置(69)内换热器(71)的第三换热侧(74)的另一端与所述空气压缩机(63)的输入端相连接。
10.根据权利要求9所述光伏蓄能电站,其特征在于,所述相变液空蓄冷系统还包括保温水箱(90)、液空释放换热器(92)、冷冻水(94)、空气排放口(93)、空调输出循环泵(52)、采暖供热空调系统(4);
所述保温水箱(90)内配置所述冷冻水(94),所述液空释放换热器(92)配置并浸泡在所述冷冻水(94)之中,所述液空释放换热器(92)的一端通过节流阀(89)与液空储罐(84)的内储罐(85)中的液空(88)相连通,所述液空释放换热器(92)的一端与所述空气排放口(93)连通;
所述空调输出循环泵(52)的一端与所述保温水箱(90)相连接,并与所述冷冻水(94)连通,所述空调输出循环泵(52)的另一端分别与所述采暖供热空调系统(4)的一端相连接,所述采暖供热空调系统(4)的另一端与所述保温水箱(90)相连接,并与所述冷冻水(94)连通。
11.根据权利要求2所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括冰蓄冷系统;
所述冰蓄冷系统包括制冷机组(95)、冷却塔(104)、冷媒循环泵(114-1、114-2)、蓄冰槽罐(141)、融冰冷冻水储罐(207)、冷却水循环泵(103)、空调输出循环泵(52)、采暖供热空调系统(4);
所述制冷机组(95)包括制冷压缩机(96)、冷凝器(97)、膨胀阀(102)、蒸发器(100);
所述冷却塔(104)包括塔风机(105)、喷淋装置(106)、进风口(107)、冷却水(230),所述塔风机(105)配置在所述喷淋装置(106)的上面,且所述喷淋装置(106)配置在所述塔风机(105)与所述进风口(107)之间,所述进风口(107)配置在所述冷却水(230)液面的上部,所述冷却水(230)配置在所述冷却塔(104)的下部;
所述蓄冰槽罐(141)包括蓄冰冷媒换热盘管(144)、融冰换热盘管(146),蓄冰冷媒循环罐(112-1)、冷媒(113-1),所述冷媒(113-1)为防冻液;
所述融冰冷冻水储罐(207)包括一次换热侧(209)、二次换热侧(210)、融冰循环罐(112-2),冷媒(113-2),所述冷媒(113-2)为防冻液;
所述制冷压缩机(96)排气端连接所述冷凝器(97)制冷剂换热侧(98)的一端,所述冷凝器(97)制冷剂换热侧(98)的另一端通过所述膨胀阀(102)连接所述蒸发器(100)制冷剂换热侧(102)的一端,所述蒸发器(100)制冷剂换热侧(102)的另一端与所述制冷压缩机(96)的吸气端相连接,所述冷凝器(97)水换热侧(99)的一端与所述喷淋装置(106)相连接,所述冷凝器(97)水换热侧(99)的另一端通过所述冷却水循环泵(103)与所述冷却塔(104)相连接,并与所述冷却塔(104)内的冷却水(230)连通,所述蒸发器(100)水换热侧(101)的一端与所述蓄冰冷媒循环罐(112-1)的一端连接,并与所述冷媒113-1连通,所述蓄冰冷媒循环罐(112-1)的另一端与所述蓄冰冷媒换热盘管(144)的一端相连接,所述蓄冰冷媒换热盘管(144)的另一端通过冷媒循环泵(114-1)与所述蒸发器(100)水换热侧(101)的另一端相连接,所述融冰换热盘管(146)的一端通过所述融冰循环罐(112-2)与所述融冰冷冻水储罐(207)一次换热侧(209)的一端相连接,并与冷媒(113-2)连通,所述融冰冷冻水储罐(207)一次换热侧(209)的另一端通过冷媒循环泵(114-2)与所述融冰换热盘管(146)的另一端相连接,所述融冰冷冻水储罐(207)二次换热侧(210)的一端分别连所述采暖供热空调系统(4)的一端相连接,所述采暖供热空调系统(4)的另一端通过空调输出循环泵(52)与所述融冰冷冻水储罐(207)二次换热侧(210)的另一端相连接。
12.根据权利要求11所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括有机溶液蓄冷系统;
所述热泵有机溶液蓄冷系统包括制冷机组(95)、冷却塔(104)、有机溶液储罐(231)、甲酸钠溶液(232);
所述有机溶液储罐(231)内第一换热侧(233)的一端通过耦合循环罐(41)与所述蒸发器(100)的水换热侧(101)的一端相连接,所述蒸发器(100)的水换热侧(101)的另一端通过耦合循环泵(42)与所述有机溶液储罐(231)内第一换热侧(233)的另一端相连接,所述有机溶液储罐(231)内第二换热侧(234)的一端分别通过空调输出循环泵(52)与采暖供热空调系统(4)的一端相连接,所述采暖供热空调系统(4)的另一端与述有机溶液储罐(231)内第二换热侧(234)的另一端相连接。
13.根据权利要求11或12所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统包括水源热泵机组(117)、能源塔(147)、蓄能槽罐(239)、空调输出循环泵(52)、采暖供热空调系统(4);
所述水源热泵机组(117)包括制冷压缩机(118)、冷凝/蒸发器(119)、膨胀阀(122)、蒸发/冷凝器(133)、四通换向阀(123);
所述能源塔(147)包括塔风机(150)、喷淋装置(149)、进风口(151)、防冻液/水(148);
所述蓄能槽罐(239)包括盘管一次换热器(240)、盘管二次换热器(241)、蓄能水(243);
所述蓄能槽罐(239)内盘管一次换热器(240)的一端通过耦合循环罐(112)连接所述冷凝/蒸发器(119)水换热侧(120)的一端,
所述冷凝/蒸发器(119)水换热侧(120)的另一端通过耦合循环泵(114)与所述蓄能槽罐(239)内的盘管一次换热器(240)的另一端相连接,所述水源热泵机组(117)的所述制冷压缩机(118)排气经四通换向阀接口(124)通过四通换向阀(128)由四通换向阀接口(125)连接所述冷凝/蒸发器(119)制冷剂换热侧(121)的一端,所述冷凝/蒸发器(119)制冷剂换热侧(121)的另一端通过膨胀阀(122)连接所述蒸发/冷凝器(133)制冷剂换热侧(134)的一端,所述蒸发/冷凝器(133)制冷剂换热侧(134) 的另一端经四通换向阀接口(127)通过四通换向阀((129)由四通换向阀接口(126)与所述制冷压缩机(118)的吸气端相连接,所述蒸发/冷凝器(133)水换热侧(135)的一端与所述能源塔(147)的喷淋装置(149)相连接,所述蒸发/冷凝器(133)水换热侧(135)的另一端通过水源循环泵(136)连接所述能源塔(147),并与所述能源塔(147)内的防冻液/水(148)连通。
14.根据权利要求13所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统还包括闭式能源能塔(154)、喷淋泵(162);
所述闭式能源能塔(154)包括塔喷淋泵(162)、至少一组盘管换热器(155)、喷淋装置(157)、防冻液/水(165);
所述闭式能源能塔(154)底部配置所述防冻液/水储箱(164),所述塔喷淋泵(162)的一端与所述防冻液/水储箱(164)连接,并与防冻液/水(165)连通,所述塔喷淋泵(162)的另一端与所述喷淋装置(157)相连接,并与喷淋装置(157)内液或水(159)连通;
闭式塔风机(158)配置在喷淋装置(157)的上方,所述喷淋装置(158)配置在所述闭式塔风机(158)的下方,且配置在所述盘管换热器(155)的上方,所述盘管换热器(155)的下方配置在所述防冻液/水储箱(164)的上部,并配置在所述防冻液/水(165)液面的上方;
空气只能由所述盘管换热器(155)外侧表面水平进入所述闭式能源能塔(154)内,并由闭式塔风机(158)排出所述闭式能源能塔(154)外。
15.根据权利要求14所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括闭式塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统还包括闭式能源能塔(171)、喷淋泵(162);
所述闭式能源能塔(171)包括塔喷淋泵(162)、防冻液/水储箱(164)、盘管换热器(172)、喷淋装置(157)、闭式塔风机(158)、塔填料(173);
所述闭式能源能塔(171)底部配置所述防冻液/水储箱(164),所述塔喷淋泵(162)的一端与所述防冻液/水储箱(164)连接并与防冻液/水(165)连通,所述塔喷淋泵(162)的另一端与所述喷淋装置(157)相连接,并与喷淋装置(121)内防冻液/水(159)连通,
所述闭式塔风机(158)配置在所述喷淋装置(157)的上部,所述喷淋装置(157)配置在所述闭式塔风机(158)与所述盘管换热器(172)、之间,且配置在所述盘管换热器(172)的上面,所述盘管换热器(172)的下部配置在所述塔填料(173)的上部,所述塔填料(173)的下部配置在所述防冻液/水储箱(164)的上部,并配置在防冻液/水(165)液面的上面,且空气只能由所述塔填料(173)水平进入所述闭式能源能塔(171)内,并通过盘管换热器(172)经闭式塔风机(158)风机排出所述闭式能源能塔(171)外,所述塔填料(173)下部配置在所述防冻液/水储箱(164)的上部且配置在防冻液/水(165)液面的上面。
16.根据权利要求14所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统包括热泵机组(246)、气液分离器(243);
所述热泵机组(246)所述气液分离器(243)的进气接口(244)与四通换向阀接口(126)相连接,所述气液分离器(243)的排气接口(245)与制冷压缩机(118)的吸气端相连接,四通换向阀接口(127)与盘管换热器(155)的一端相连接,所述盘管换热器(155)的另一端通过膨胀阀(122)与冷凝/蒸发器(119)制冷剂换热侧(121)的一端相连接,所述冷凝/蒸发器(119)制冷剂换热侧(121)的另一端与四通换向阀接口(125)相连接。
17.根据权利要求15或16所述的光伏蓄能电站,其特征在于,所述电蓄能储能装置(2)中还包括一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统;
所述一次换热闭式能源塔热泵冰晶蓄冷/水蓄热系统包括热泵机组(246)、气液分离器(243);
盘管换热器(172)的一端与四通换向阀接口(127)相连接,所述盘管换热器(172)的另一端通过膨胀阀(122)与冷凝/蒸发器(119)制冷剂换热侧(121)的一端相连接,所述冷凝/蒸发器(119)制冷剂换热侧(121)的另一端与四通换向阀接口(125)相连接。
18.根据权利要求13、14、15、16、17任一项所述的光伏蓄能电站,其特征在于,还包括第二级空调机组(248);
所述第二级空调机组(248)包括第二压缩机(251)、冷凝器(254)、第二膨胀阀(255)、蒸发器(256)、单双级转换阀门(249、250、259、260、261、262、)
所述单双级转换阀门(250)的一端分别连接所述热泵机组(117)的冷凝/蒸发器(119)水换热侧(120)的一端,以及所述单双级转换阀门(260)的一端,所述热泵机组(117)的冷凝/蒸发器(119)水换热侧(120)的另一端分别与所述单双级转换阀门(249)的一端,以及所述单双级转换阀门(261)的一端相连接,所述单双级转换阀门(250)的另一端通过输出循环泵(114)与所述第二级空调机组(248)的蒸发器(256)水换热侧(258)的一端相连接,所述第二级空调机组(248)的蒸发器(256)水换热侧(258)的另一端与所述单双级转换阀门(249)的另一端相连接,所述第二级空调机组(248)蒸发器(256)制冷剂侧换热侧(257)的一端与所述第二制冷压缩机(251)的吸气端相连接,所述第二级空调机组(248)蒸发器(256)制冷剂侧换热侧(257)的另一端通过所述第二膨胀阀(255)与冷凝器(252)制冷剂换热侧(253)的一端相连接,所述冷凝器(252)制冷剂换热侧(253)的另一端与所述第二制冷压缩机(251)的排气端相连接,所述冷凝器(252) 水换热侧(254)的一端通过所述单双级转换阀门(259)的一端分别与所述单双级转换阀门(260)的另一端,以及所述循环泵(114)的一端相连接,所述循环泵(114)的另一端与冷冻盘管换热器(240)的一端相连接,所述冷冻盘管换热器(240)的另一端通过耦合循环罐(112)分别与所述单双级转换阀门(262)的一端,以及所述单双级转换阀门(261)的另一端相连接,所述单双级转换阀门(262)的另一端与所述第二级空调机组(248)冷凝器(252)水换热侧(254)的一端相连接,所述第二级空调机组(248)冷凝器(252)水换热侧(254)的另一端与所述单双级转换阀门(259)的另一端相连接。
19.根据权利要求11、12、13、14、15、16、17或18任一项所述的光伏蓄能电站,其特征还在于,包括配置整体机房(263)、制冷机组(95)、热泵机组(117)、热泵机组(246)、第二级空调机组(248)、配置配电装置(194)、检测自控装置(196)、远程监控装置(198)、冷却塔(104)、能源塔(147)、闭式能源塔(154)、闭式能源塔(171);
所述制冷机组(95)、热泵机组(117)、热泵机组(246)、第二级空调机组(248)配电装置(194)、检测自控装置(196)、远程监控装置(198)均配置在所述整体机房(263)内,并由工厂整体制造;
所述配电装置(194)包括配电柜(197),所述配电柜(197)的输入端通过电源接口(190、191、192、193)与光伏电网(1)的三相电A、B、C相连接,所述配电柜(197)的输出端与整体机房(263)内用电设备的电源输入端相连接;
所述检测自控装置(196)包括检测和/或自动控制柜(197),所述检测和/或自动控制柜(197)与整体机房(263)内所需检测控制设备端相连接;
所述远程监控装置(198)包括移动通信3G或4G或5G或无线局域网远程监控装置(199),所述移动通信3G或4G或5G或无线局域网远程监控装置(199)与整体机房(263)内所述检测和/或自动控制柜(197)相连接;
所述冷却塔(104)或能源塔(147)或闭式能源塔(154)或闭式能源塔(171)配置在整体机房(263)的一侧或配置在整体机房(263)的上面,并由工厂整体集成组装制造。
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WO2022237792A1 (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 王全龄 | 一种光伏蓄能电站 |
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WO2022237792A1 (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 王全龄 | 一种光伏蓄能电站 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |