CN218821840U - 基于盐田的储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于盐田的储能系统，基于盐田的储能系统包括新能源发电站、转换装置、储能装置和控制装置。所述新能源发电站用于产生电能；所述转换装置与所述新能源发电站电连接，以将所述电能转换为热能；所述储能装置设于一盐田内，所述储能装置内设有所述盐田开采的工业盐，所述储能装置与所述转换装置连通，以吸收并储存所述热能；所述控制装置与所述转换装置电连接，以控制所述转换装置的转换。本实用新型技术方案能实现使用低成本的工业盐进行新能源的储能，同时加速晒盐，提高产盐效率。

Description

基于盐田的储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，特别涉及一种基于盐田的储能系统。

背景技术

目前，储能技术大致可分为抽水蓄能、电化学储能以及氢储能。其中抽水蓄能是目前国内应用最为广泛的储能形式，这一技术受地理环境影响大，且由于抽水蓄能效率较低，无法大批量推广。电化学及氢储能成本过高，因此，需要其他低成本的储能替代技术。同时，目前盐田大部分都是采用自然暴晒方式去除水分同时进行堆放储存，效率低下。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种基于盐田的储能系统，旨在实现储能的同时加速晒盐，提高产盐效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的基于盐田的储能系统，包括新能源发电站、转换装置、储能装置和控制装置；所述新能源发电站用于产生电能；所述转换装置与所述新能源发电站电连接，以将所述电能转换为热能；所述储能装置设于一盐田内，所述储能装置内装设有所述盐田开采的工业盐，所述储能装置与所述转换装置连通，以吸收并储存所述热能；所述控制装置与所述转换装置电连接，以控制所述转换装置的转换。

在本申请的一实施例中，所述储能装置为顶部具有开口的密封容器，所述储能装置的开口处设有可活动的盖板，并于所述盖板上设置排气阀以排出水蒸气。

在本申请的一实施例中，所述转换装置包括电动机和空气压缩机，所述电动机与所述新能源发电站电连接，所述空气压缩机的输入端与所述电动机的驱动端连接，所述空气压缩机的输出端与所述储能装置连通，以将所述电动机的电能转换为热空气的内能传输至所述储能装置。

在本申请的一实施例中，所述基于盐田的储能系统还包括换热装置和热电转换装置；所述换热装置穿过所述储能装置的内部，用于将所述工业盐中储存的所述热能交换出来，所述换热装置与所述控制装置电连接；所述热电转换装置与所述换热装置连通，并与所述控制装置电连接，用于将所述换热装置交换出来的所述热能转换成电能，并输送至电网。

在本申请的一实施例中，所述检测部用于检测所在地区用电情况，所述控制部与所述转换装置和所述换热装置及所述热电转换装置电连接，以交替控制所述转换装置和所述热电转换装置进行转换。

在本申请的一实施例中，所述热电转换装置包括透平机和发电机，所述透平机的驱动端与所述换热装置连通，所述透平机的输出端与所述发电机连接，以带动所述发电机发电。

在本申请的一实施例中，所述储能装置设有两个与其内部相通的通孔；所述换热装置为内部设有流体的管路，所述换热装置从一所述通孔穿入所述储能装置，并从另一所述通孔穿出，以与所述储能装置进行换热；所述换热装置还设有蒸汽输出部，所述蒸汽输出部与所述透平机相连通，以使流体蒸气输出并驱动所述透平机运转再带动所述发电机发电。

在本申请的一实施例中，所述管路与两所述通孔间分别设有密封件，用以密封所述储能装置。

在本申请的一实施例中，所述基于盐田的储能系统还包括余热能供暖装置，所述余热能供暖装置为循环管路，且所述循环管路的吸热部邻近或抵接所述换热装置，用以对用户进行供暖。

在本申请的一实施例中，所述新能源发电站为风能发电站或者光伏发电站。

本实用新型技术方案采用转换装置，将新能源发电站产生的电能转化成热能，并利用储能装置和设于储能装置内部的工业盐进行盐储热，使用盐田开采的工业盐作为储能介质，成本低；在储能的同时能通过新能源发电加热盐，加速晒盐，提高产盐效率，一举两得。通过采用新能源发电站，实现清洁可再生能源的利用，产生电能；采用转换装置，与新能源发电站电连接，将不易储存的电能转换成容易储存的热能，方便储能；采用控制装置，实现对转换装置转换的自动控制，有效提高效率，节省人力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型基于盐田的储能系统一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型基于盐田的储能系统一实施例的能量转换原理图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	新能源发电站	5	换热装置
2	转换装置	6	热电转换装置
				21	电动机	61	透平机
22	空气压缩机	62	发电机
				3	储能装置	7	余热能供暖装置
4	控制装置

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种基于盐田的储能系统。

参照图1和图2，在本实用新型实施例中，该基于盐田的储能系统，包括新能源发电站1，转换装置2，储能装置3和控制装置4。其中，新能源发电站1用于产生电能；转换装置2与新能源发电站1电连接，以将电能转换为热能；储能装置3设于一盐田内，内装设有盐田开采的工业盐，储能装置3与转换装置2连通，以吸收并储存热能；控制装置4与转换装置2电连接，以控制转换装置2。

本实用新型技术方案采用转换装置2，将新能源发电站1产生的电能转化成热能，并利用储能装置3和设于储能装置3内部的工业盐进行盐储热，使用盐田开采的工业盐作为储能介质，成本低；在储能的同时能通过新能源发电加热盐，加速晒盐，提高产盐效率，一举两得。通过采用新能源发电站1，实现清洁可再生能源的利用，产生电能，新能源发电站1为风能发电站、光伏发电站或水力发电站等。采用转换装置2，与新能源发电站1电连接，将不易储存的电能转换成容易储存的热能，方便储能；采用控制装置4，实现对转换装置2转换的自动控制，有效提高效率，节省人力。

在本申请的一实施例中，储能装置3为顶部具有开口的密封容器，储能装置3的开口处设有可活动的盖板，并于盖板上设置排气阀以排出水蒸气。采用顶部具有开口的密封容器，并在开口处设有可活动盖板，目的是便于工业盐的放入和取出，并且减少热量损失。盖板上设有排气阀，目的是排出工业盐中受热蒸发的水蒸气，实现储能的同时，加速晒盐，提高产盐效率。

为进一步减少热量的流失，本方案中的储能装置3采用双层设计，中间添加有玻璃纤维、石棉等隔热材料。当然，于其他实施例中，也可以采用其他方案，例如储能装置3上设有隔热涂层等。

参照图2，在本申请的一实施例中，转换装置2包括电动机21和空气压缩机22，电动机21与新能源发电站1电连接，空气压缩机22的输入端与电动机21的驱动端连接，空气压缩机22的输出端与储能装置3连通，以将电动机21的电能转换为热空气的内能传输至储能装置3。

本方案采用电动机21和空气压缩机22的组合作为转换装置2，新能源发电机1产生的电能通过电连接传输到电动机21，电动机21将电能转换为机械能，带动空气压缩机22的输入端压缩空气，产生热空气，通过输出端传输到储能装置3中，加热储能装置3中的工业盐，转换成工业盐中的热能加以储存。电动机21和空气压缩机22使用市面常见的型号与规格，不作具体要求。当然，在其他实施例中，也可以采用其他电生热装置，例如电磁加热器等，作为转换装置2。

在本申请的一实施例中，基于盐田的储能系统还包括换热装置5和热电转换装置6。换热装置5穿过储能装置3内部，用于将工业盐中储存的热能交换出来，换热装置5与控制装置4电连接。热电转换装置6与换热装置5连通，并与控制装置4电连接，用于将换热装置5交换出的热能转换为电能，并输送至电网。

本方案采用换热装置5，将工业盐中无法直接利用的热能通过热传递交换到换热装置5内，换热装置5与控制装置4电连接，能实现对换热装置5的自动控制，节约人工成本。采用热电转换装置6，将换热装置5中的热能转换为电能，输送至电网加以利用。

在本申请的一实施例中，控制装置4包括检测部和控制部，检测部用于检测所在地区用电情况，控制部与转换装置2和换热装置5及热电转换装置6电连接，以交替控制转换装置2和热电转换装置6进行转换。检测部能检测出当前时间所在地区用电负荷是高峰还是低谷，当检测部检测到用电高峰时，控制部控制换热装置5启动，转换装置2关闭，将储能装置3中的热能交换出来，再启动热电转换装置6，将热能转换为电能，输送至电网。当检测部检测到用电低谷时，控制部控制转换装置2启动，换热装置5和热电转换装置6关闭，将新能源发电站1产生的多余电能，通过转换装置2转换为热能，储存在储能装置3中的工业盐内。本方案提供的储能系统能主动限发移峰，偏差补偿增益，参与电网调峰调频辅助服务。

请再参照图2，在本申请的一实施例中，热电转换装置6包括透平机61和发电机62，透平机61的驱动端与换热装置5连通，透平机61的输出端与发电机62连接，以带动发电机62发电。本方案通过采用透平机61和发电机62的组合，将换热装置5中的热能转换成电能，加以利用。透平机61和发电机62均采用市面常见的型号与规格，不作具体要求。可以理解的是，在其他实施例中，也可以采用其他热电转换装置，例如蒸汽发电机等，与换热装置5连通，进行发电。

在本申请的一实施例中，储能装置3设有两个与其内部相通的通孔；换热装置5为内部设有流体的管路，换热装置5从一通孔穿入储能装置3，并从另一通孔穿出，以与储能装置3进行换热；换热装置5还设有蒸汽输出部，蒸汽输出部与透平机61相连通，以使流体蒸汽输出并驱动透平机61运转再带动发电机62发电。

为了提高换热效率，换热装置5穿设于储能装置3中。换热装置5位于储能装置3中的管路为螺旋型管路或蛇型管路，增大换热装置5与储能装置3中工业盐的接触面积，进一步提高换热效率。换热装置5中的流体吸收储能装置3中工业盐储存的热能，生成流体蒸汽，通过蒸汽输出部进入透平机61中，驱动透平机61带动发电机62发电，将工业盐中储存的热能转换成可以直接使用的电能。换热装置5中的流体使用低温水，以吸收更多的热量。

需要说明的是，在本申请的一实施例中，采用高压透平机和低压透平机的组合来驱动发电机，来自换热装置5中的高温高压的流体蒸汽先进入高压透平机，再进入低压透平机，高压透平机和低压透平机共同带动发电机62发电，将流体蒸汽中的能量完全利用，提高气动效率。本方案中的高压透平机和低压透平机均采用市面常见的型号和规格，不作具体要求。

在本申请的一实施例中，管路和两通孔间分别设有密封件，用以密封储能装置3。为了防止储能装置3中的工业盐颗粒泄漏和减少储能装置3中的热能损失，使用密封件密封管路和两通孔间的间隙。考虑到储能装置3中的高温环境，采用耐高温的材料，例如耐高温橡胶圈等，作为密封件。

在本申请的一实施例中，如图1和图2所示，基于盐田的储能系统还包括余热能供暖装置7，余热能供暖装置7为循环管路，且循环管路的吸热部邻近或抵接换热装置5，用以对用户进行供暖。为了利用换热装置5中流体的余热能，提高能量利用率，采用余热能供暖装置7将换热装置5中的余热交换出来，换热装置5与余热能供暖装置7分体设置，两者间邻近或抵接，采用热传导和热辐射的方式进行热交换。当然，于其他实施例中，换热装置5与余热能供暖装置7一体设置，换热装置5中的流体吸收储能装置3中的热能，产生流体蒸汽，用于驱动透平机61以带动发电机62发电，换热装置5从透平机61流出的流体流入余热能供暖装置7，用于供给用户供暖，同时流体温度降低，再流回换热装置5中，循环使用。

在本申请的一实施例中，新能源发电站1为风能发电站或者光伏发电站。

对于风能发电站，当风力较大时，控制装置4可以控制转换装置2将风能发电站产生的部分电能转换成热能储存到储能装置3中的工业盐中，在风力较为微弱时，控制装置4控制换热装置5将储能装置3中的工业盐中的热能交换出来，换热装置5中的流体吸收热能，生成流体蒸汽，驱动透平机61，带动发电机62发电，输送至电网供给用户使用。

同样地，对于光伏发电站，当太阳辐射较强时，控制装置4可以控制转换装置2将光伏发电站产生的部分电能转换成热能储存到储能装置3中的工业盐中，当阴雨天气或者是夜晚时，控制装置4控制换热装置5将储能装置3中的工业盐中的热能交换出来，换热装置5中的流体吸收热能，生成流体蒸汽，驱动透平机61，带动发电机62发电，输送至电网供给用户使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于盐田的储能系统，其特征在于，包括

新能源发电站，用于产生电能；

转换装置，所述转换装置与所述新能源发电站电连接，以将所述电能转换为热能；

储能装置，所述储能装置设于一盐田内，所述储能装置内装设有所述盐田开采的工业盐，所述储能装置与所述转换装置连通，以吸收并储存所述热能；及

控制装置，所述控制装置与所述转换装置电连接，以控制所述转换装置的转换。

2.如权利要求1所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述储能装置为顶部具有开口的密封容器，所述储能装置的开口处设有可活动的盖板，并于所述盖板上设置排气阀以排出水蒸气。

3.如权利要求1所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述转换装置包括电动机和空气压缩机，所述电动机与所述新能源发电站电连接，所述空气压缩机的输入端与所述电动机的驱动端连接，所述空气压缩机的输出端与所述储能装置连通，以将所述电动机的电能转换为热空气的内能传输至所述储能装置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，还包括：

换热装置，所述换热装置穿过所述储能装置的内部，用于将所述工业盐中储存的所述热能交换出来，所述换热装置与所述控制装置电连接；和

热电转换装置，所述热电转换装置与所述换热装置连通，并与所述控制装置电连接，用于将所述换热装置交换出来的所述热能转换成电能，并输送至电网。

5.如权利要求4所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述控制装置包括检测部和控制部，所述检测部用于检测所在地区用电情况，所述控制部与所述转换装置和所述换热装置及所述热电转换装置电连接，以交替控制所述转换装置和所述热电转换装置进行转换。

6.如权利要求4所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述热电转换装置包括透平机和发电机，所述透平机的驱动端与所述换热装置连通，所述透平机的输出端与所述发电机连接，以带动所述发电机发电。

7.如权利要求6所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述储能装置设有两个与其内部相通的通孔；

所述换热装置为内部设有流体的管路，所述换热装置从一所述通孔穿入所述储能装置，并从另一所述通孔穿出，以与所述储能装置进行换热；

所述换热装置还设有蒸汽输出部，所述蒸汽输出部与所述透平机相连通，以使流体蒸气输出并驱动所述透平机运转再带动所述发电机发电。

8.如权利要求7所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述管路与两所述通孔间分别设有密封件，用以密封所述储能装置。

9.如权利要求4所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，还包括余热能供暖装置，所述余热能供暖装置为循环管路，且所述循环管路的吸热部邻近或抵接所述换热装置，用以对用户进行供暖。

10.如权利要求1至3中任一项所述的基于盐田的储能系统，其特征在于，所述新能源发电站为风能发电站或者光伏发电站。

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