一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法

文档序号:1487616 发布日期:2020-02-28 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法 (Peak-shaving energy storage device using carbon dioxide as working medium and control method thereof ) 是由 谢永慧 孙磊 张荻 于 2019-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法,包括:储能系统和释能系统;储能系统包括二氧化碳储能循环子系统、第一储能子系统和第二储能子系统;其中,二氧化碳储能循环子系统用于实现二氧化碳的储能热力循环;第一储能子系统用于实现冷热量的基础储能;第二储能子系统用于实现能量的多级存储;释能系统包括二氧化碳释能循环子系统、第一释能子系统和第二释能子系统;其中,二氧化碳释能循环子系统用于实现二氧化碳的释能热力循环;第一释能子系统用于实现冷热量的基础释能;第二释能子系统用于实现能量的多级释放。本发明能够实现多级能量存储与释放,灵活地进行移峰填谷。(The invention discloses a peak regulation energy storage device taking carbon dioxide as a working medium and a control method thereof, wherein the peak regulation energy storage device comprises the following steps: an energy storage system and an energy release system; the energy storage system comprises a carbon dioxide energy storage circulation subsystem, a first energy storage subsystem and a second energy storage subsystem; the carbon dioxide energy storage circulation subsystem is used for realizing energy storage thermodynamic circulation of carbon dioxide; the first energy storage subsystem is used for realizing basic energy storage of cold and heat; the second energy storage subsystem is used for realizing multi-stage energy storage; the energy release system comprises a carbon dioxide energy release circulation subsystem, a first energy release subsystem and a second energy release subsystem; the carbon dioxide energy release circulation subsystem is used for realizing the energy release thermodynamic circulation of the carbon dioxide; the first energy release subsystem is used for realizing basic energy release of cold and heat; the second energy release subsystem is used for realizing multi-stage release of energy. The invention can realize multi-level energy storage and release and flexibly carry out peak shifting and valley filling.)

一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法

技术领域

本发明属于调峰储能装置及其控制技术领域,特别涉及一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法。

背景技术

传统能源日益匮乏、环保压力日趋严重,新能源得到了更多的重视,对电网的安全稳定运行提出了挑战,储能技术能够较大程度的解决移峰填谷等难题。

目前,传统的储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能和电化学储能,其中抽水蓄能技术依赖特定的地质条件,需要足够水源;压缩空气储能,储能效率低,能量密度低;电化学储能等存在规模等级等局限。二氧化碳由于其临界压力相对适中(7.38MPa,31℃),稳定性好,存量丰富;在超临界状态下与普通惰性气体相比具有密度大的优势,可以有效减小动力循环中设备的尺寸;具有较好的稳定性和物理性质,在一定的温度范围内表现出惰性气体的性质,以及其无毒、储量丰富、天然存在等特性,将其应用在储能领域极具前景。

但目前所采用的以二氧化碳为工质的储能系统存在储能规模不灵活,当用户需求发生变化时需要布置多个系统,导致成本上升等问题。如一种电热储能系统(201610872927.3),由于系统储能单元及释能单元的部件单一,能量存储及供给规模固定,仅靠流量进行调节波动范围较小,灵活性低,不能适应用户需求变化。

因此,亟需开发一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法,实现多级能量存储与释放,灵活地进行移峰填谷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法,以解决上述存在的仅靠流量进行调节波动范围较小,灵活性低,不能适应用户需求变化。本发明能够实现多级能量存储与释放,灵活地进行移峰填谷。

为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明的一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置,包括:储能系统和释能系统;

储能系统包括二氧化碳储能循环子系统、第一储能子系统和第二储能子系统;其中,二氧化碳储能循环子系统包括第一储能透平、第二储能透平、第一储能换热器、第二储能换热器、第一储能压缩机、第二储能压缩机、第三储能换热器和第四储能换热器,用于实现二氧化碳的储能热力循环;第一储能子系统包括第一储能换热器、第三储能换热器、第二低温存储罐、第二高温存储罐、第一冰水混合存储罐和第二冰水混合存储罐,用于实现冷热量的基础储能;第二储能子系统包括第四储能换热器、第一低温存储罐、第一高温存储罐、高压二氧化碳存储罐和低压二氧化碳存储罐,用于实现能量的多级存储;

释能系统包括二氧化碳释能循环子系统、第一释能子系统和第二释能子系统;其中,二氧化碳释能循环子系统包括第一释能透平、第二释能透平、第一释能换热器、第二释能换热器、第一释能压缩机、第二释能压缩机、第三释能换热器、第四释能换热器和外部热源,用于实现二氧化碳的释能热力循环;第一释能子系统包括第二释能换热器、第三释能换热器、第二低温存储罐、第二高温存储罐、第一冰水混合存储罐和第二冰水混合存储罐,用于实现冷热量的基础释能;第二释能子系统包括第四释能换热器、外部热源、第一低温存储罐、第一高温存储罐、高压二氧化碳存储罐和低压二氧化碳存储罐,用于实现能量的多级释放。

本发明的进一步改进在于,所述储能系统具体包括:

第二储能透平的进口与第一储能透平的出口相连通;第二储能透平的出口与第一储能换热器的第一进口相连通;第一冰水混合存储罐的出口通过第一管道与第一储能换热器的第二进口相连通;第二冰水混合存储罐的进口与第一储能换热器的第二出口相连通;第一储能换热器的第一出口与第二储能换热器的第一进口相连通;第二储能换热器的第一出口通过第二管道与低压二氧化碳存储罐的进口相连通;第一储能压缩机的进口与第二储能换热器的第一出口相连通;第一储能压缩机的第一出口通过第三管道与第四储能换热器的第一进口相连通,第四储能换热器的第一出口与第二储能透平的进口相连通;第一低温存储罐的出口通过第四管道与第四储能换热器的第二进口相连通;第一高温存储罐的进口与第四储能换热器的第二出口相连通;第二储能压缩机的进口与第一储能压缩机的出口相连通;第二储能压缩机的出口第三储能换热器的第一进口相连通;第三储能换热器的第一出口与第二储能换热器的第二进口相连通,第二储能换热器的第二出口与第一储能透平的进口相连通;第三储能换热器的第一出口通过第五管道与高压二氧化碳存储罐的进口相连通;第二低温存储罐的出口通过第六管道与第三储能换热器的第二进口相连通;第二高温存储罐的进口与第三储能换热器的第二出口相连通。

本发明的进一步改进在于,所述第一管道上设置有第五控制阀;所述第二管道上设置有第四控制阀;所述第三管道上设置有第一控制阀;所述第四管道上设置有第二控制阀;所述第五管道上设置有第三控制阀;所述第六管道上设置有第六控制阀。

本发明的进一步改进在于,所述释能系统具体包括:

第二释能透平的进口与第一释能透平的出口相连通;第二释能透平的出口与第一释能换热器的第一进口相连通;第一释能换热器的第一出口与第二释能换热器的第一进口相连通;第二冰水混合存储罐的出口通过第七管道与第二释能换热器的第二进口相连通,第二释能换热器的第二出口与第一冰水混合存储罐相连通;第一释能压缩机的进口与第二释能换热器的第一出口相连通;低压二氧化碳存储罐通过第八管道与第一释能压缩机的进口相连通;第一释能压缩机的第一出口通过第九管道与第四释能换热器的第一进口相连通,第四释能换热器的第一出口与第二释能透平的进口相连通;第一高温存储罐的出口通过第十管道与第四释能换热器的第二进口相连通,第四释能换热器的第二出口与第一低温存储罐的进口相连通;第二释能压缩机的进口与第一释能压缩机的第二出口相连通;第二释能压缩机的出口与第一释能换热器的第二进口相连通;高压二氧化碳存储罐通过第十一管道与第一释能换热器的第二进口相连通;第一释能换热器的第二出口与第三释能换热器的第一进口相连通;第三释能换热器的第一出口通过第十二管道与第一释能透平的第一进口相连通;第二高温存储罐的出口通过第十三管道与第三释能换热器的第二进口相连通,第三释能换热器的第二出口与第二低温存储罐的进口相连通;外部热源的进口通过第十四管道与第三释能换热器第一出口相连通。

本发明的进一步改进在于,所述第七管道上设置有第十三控制阀;所述第八管道上设置有第十二控制阀;所述第九管道上设置有第七控制阀;所述第十管道上设置有第八控制阀;所述第十一管道上设置有第十一控制阀;所述第十二管道上设置有第九控制阀;所述第十三管道上设置有第十四控制阀;所述第十四管道上设置有第十控制阀。

本发明的进一步改进在于,第二储能透平与第一储能压缩机同轴连接,并外接有电动机;第一储能透平与第一储能压缩机同轴连接,并外接有电动机。

本发明的进一步改进在于,第一释能压缩机与第二释能透平同轴连接,并外接有发电机;第二释能压缩机与第一释能透平同轴连接,并外接有发电机。

本发明的一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置,包括:

第一储能透平;第二储能透平,第二储能透平的进口与第一储能透平的出口相连通;第一储能换热器,第二储能透平的出口与第一储能换热器的第一进口相连通;第一冰水混合存储罐,第一冰水混合存储罐的出口通过第一管道与第一储能换热器的第二进口相连通;所述第一管道上设置有第五控制阀;第二冰水混合存储罐,第二冰水混合存储罐的进口与第一储能换热器的第二出口相连通;第二储能换热器,第一储能换热器的第一出口与第二储能换热器的第一进口相连通;低压二氧化碳存储罐,第二储能换热器的第一出口通过第二管道与低压二氧化碳存储罐的进口相连通;所述第二管道上设置有第四控制阀;第一储能压缩机,第一储能压缩机的进口与第二储能换热器的第一出口相连通;第四储能换热器,第一储能压缩机的第一出口通过第三管道与第四储能换热器的第一进口相连通,第四储能换热器的第一出口与第二储能透平的进口相连通;所述第三管道上设置有第一控制阀;第一低温存储罐,第一低温存储罐的出口通过第四管道与第四储能换热器的第二进口相连通;所述第四管道上设置有第二控制阀;第一高温存储罐,第一高温存储罐的进口与第四储能换热器的第二出口相连通;第二储能压缩机,第二储能压缩机的进口与第一储能压缩机的第二出口相连通;第三储能换热器,第二储能压缩机的出口第三储能换热器的第一进口相连通;第三储能换热器的第一出口与第二储能换热器的第二进口相连通,第二储能换热器的第二出口与第一储能透平的进口相连通;高压二氧化碳存储罐,第三储能换热器的第一出口通过第五管道与高压二氧化碳存储罐的进口相连通;所述第五管道上设置有第三控制阀;第二低温存储罐,第二低温存储罐的出口通过第六管道与第三储能换热器的第二进口相连通;所述第六管道上设置有第六控制阀;第二高温存储罐,第二高温存储罐的进口与第三储能换热器的第二出口相连通;第一释能透平;第二释能透平,第二释能透平的进口与第一释能透平的出口相连通;第一释能换热器,第二释能透平的出口与第一释能换热器的第一进口相连通;

第二释能换热器,第一释能换热器的第一出口与第二释能换热器的第一进口相连通;第二冰水混合存储罐的出口通过第七管道与第二释能换热器的第二进口相连通,第二释能换热器的第二出口与第一冰水混合存储罐相连通;所述第七管道上设置有第十三控制阀;

第一释能压缩机,第一释能压缩机的进口与第二释能换热器的第一出口相连通;

低压二氧化碳存储罐,低压二氧化碳存储罐通过第八管道与第一释能压缩机的进口相连通;所述第八管道上设置有第十二控制阀;

第四释能换热器,第一释能压缩机的第一出口通过第九管道与第四释能换热器的第一进口相连通,第四释能换热器的第一出口与第二释能透平的进口相连通;所述第九管道上设置有第七控制阀;第一高温存储罐的出口通过第十管道与第四释能换热器的第二进口相连通,第四释能换热器的第二出口与第一低温存储罐的进口相连通;所述第十管道上设置有第八控制阀;

第二释能压缩机,第二释能压缩机的进口与第一释能压缩机的第二出口相连通;第二释能压缩机的出口与第一释能换热器的第二进口相连通;高压二氧化碳存储罐通过第十一管道与第一释能换热器的第二进口相连通;所述第十一管道上设置有第十一控制阀;

第三释能换热器,第一释能换热器的第二出口与第三释能换热器的第一进口相连通;第三释能换热器的第一出口通过第十二管道与第一释能透平的第一进口相连通;所述第十二管道上设置有第九控制阀;第二高温存储罐的出口通过第十三管道与第三释能换热器的第二进口相连通,第三释能换热器的第二出口与第二低温存储罐的进口相连通;所述第十三管道上设置有第十四控制阀;外部热源,外部热源的进口通过第十四管道与第三释能换热器第一出口相连通,外部热源的出口与第一释能透平的进口相连通;所述第十四管道上设置有第十控制阀。

一种本发明上述的以二氧化碳为工质的调峰储能装置的控制方法,包括以下步骤:

当用户处于用电低谷时,储能系统进行工作,第七至第十四控制阀关闭,仅调节第一至第六控制阀,包括:在富余电力较少时,打开第五控制阀及第六控制阀,第一至第四控制阀关闭;

当富余电力上升时,打开第一控制阀和第二控制阀;用于将第一储能压缩机流出的二氧化碳分流至第四储能换热器,并将热量传递给第一低温存储罐内的储热介质,同时将热量存储在第一高温存储罐中,增加热量存储;

当富余电力进一步上升时,打开第三控制阀和第四控制阀;用于存储降温后的高压二氧化碳及低压二氧化碳至高压二氧化碳存储罐、低压二氧化碳存储罐,供释能阶段使用。

一种本发明上述的以二氧化碳为工质的调峰储能装置的控制方法,包括以下步骤:

当用户处于用电高峰时,释能系统进行工作,第一至第六控制阀关闭,仅调节第七至第十四控制阀:在用户电力需求不高时,打开第七控制阀、第十三控制阀和第十四控制阀,第八至第十二控制阀关闭;

当用户电力需求上升时,打开第五控制阀和第六控制阀;用于将第一释能压缩机流出的二氧化碳分流至第四释能换热器,并吸收第一高温存储罐中的热量进入第二释能透平进行发电,增加能量供给;

当用户电力需求进一步上升,打开第九控制阀和第十控制阀;用于利用高压二氧化碳存储罐和低压二氧化碳存储罐中存储的二氧化碳增加循环能量供给;

当用户电力需求进一步增加时,关闭第七控制阀,打开第八控制阀;用于利用外部热源加热工质,增加循环能量供给。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明基于二氧化碳储能及释能循环,能够有效地实现电力的移峰填谷,能够提升用户能源利用的灵活性及其效率。本发明应用简单且灵活,设置了多个冷热量及压力存储罐,可实现多种等级的能量存储及释放功能,能够满足较广范围的储能应用。具体的,现有的二氧化碳储能技术仅能依靠流量调节,通过部件的变工况运行进行能量的梯级存储与释放,调节范围小,且长时间变工况运行对部件损伤极大,本发明所提出装置及其控制方法能够使用多个子部件进行储能与释能,调节范围大,且运行稳定,易于推广使用。

本发明中,第二储能透平与第一储能压缩机同轴连接,同时连接电动机,第一储能透平与第一储能压缩机同轴连接,同时连接电动机,用以平衡轴向推力并提升装置紧凑度。

本发明中,第一释能压缩机与第二释能透平同轴连接,同时连接发电机,第二释能压缩机与第一释能透平同轴连接,同时连接发电机,用以平衡轴向推力并提升装置紧凑度。

本发明的控制方法,能够实现多级能量存储与释放,灵活地进行移峰填谷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍;显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,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。

图1是本发明实施例的一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置的储能部分示意图;

图2是本发明实施例的一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置的释能部分示意图;

图1和图2中,1、第一储能透平;2、第二储能透平;3、第一储能换热器;4、第二储能换热器;5、第一储能压缩机;6、第二储能压缩机;7、第三储能换热器;8、第四储能换热器;9、第一低温存储罐;10、第一高温存储罐;11、第二低温存储罐;12、第二高温存储罐;13高压二氧化碳存储罐;14、低压二氧化碳存储罐;15、第一冰水混合存储罐;16、第二冰水混合存储罐;17、第一释能透平;18、第二释能透平;19、第一释能换热器;20、第二释能换热器;21、第一释能压缩机;22、第二释能压缩机;23、第三释能换热器;24、第四释能换热器;25、外部热源;

101、第一控制阀;102、第二控制阀;103、第三控制阀;104、第四控制阀;105、第五控制阀;106、第六控制阀;201、第七控制阀;202、第八控制阀;203、第九控制阀;204、第十控制阀;205、第十一控制阀;206、第十二控制阀;207、第十三控制阀;208、第十四控制阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚,下面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,所描述的实施例是本发明一部分实施例。基于本发明公开的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例,都应属于本发明保护的范围。

本发明实施例的一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置,包括储能部分和释能部分。

请参阅图1,储能部分包括:第一储能透平1、第二储能透平2、第一储能换热器3、第二储能换热器4、第一储能压缩机5、第二储能压缩机6、第三储能换热器7、第四储能换热器8、第一低温存储罐9、第一高温存储罐10、第二低温存储罐11、第二高温存储罐12、高压二氧化碳存储罐13、低压二氧化碳存储罐14、第一冰水混合存储罐15、第二冰水混合存储罐16、第一控制阀101、第二控制阀102、第三控制阀103、第四控制阀104、第五控制阀105和第六控制阀106。

第一储能透平1与第二储能透平2相连,之后连接至第一储能换热器3的第一进口,第一储能换热器3的第一出口连接至第二储能换热器4的第一进口,第二储能换热器4的第一出口连接至第一储能压缩机5,第一储能压缩机5与第二储能压缩机6相连,之后连接至第三储能换热器7的第一进口,第三储能换热器7的第一出口连接至第二储能换热器4的第二进口,第二储能换热器4的第二出口与第一储能透平1相连;第二低温存储罐11连接至第三储能换热器7的第二进口,第三储能换热器7的第二出口连接至第二高温存储罐12,实现热量存储;冰水混合存储罐15连接至第一储能换热器3的第二进口,第一储能换热器3的第二出口连接至冰水混合存储罐16,实现冷量存储。上述各部件构成基础储能部分。

第二储能换热器4的第一出口经控制阀门104连接至低压二氧化碳存储罐14;第三储能换热器7的第一出口经控制阀门103连接至高压二氧化碳存储罐13,用以提升储能能力。

第一储能压缩机5分流经控制阀门101连接至第四储能换热器8的第一进口,第四储能换热器8的第一出口连接至第二储能透平2,第一低温存储罐9经控制阀门102连接至第四储能换热器8的第二进口,第四储能换热器8的第二出口与第一高温存储罐10相连,用以提升储能能力。

第二储能透平2与第一储能压缩机5同轴连接,同时连接电动机,第一储能透平1与第一储能压缩机6同轴连接,同时连接电动机,用以平衡轴向推力并提升装置紧凑度。

请参阅图2,释能部分包括:第一低温存储罐9、第一高温存储罐10、第二低温存储罐11、第二高温存储罐12、高压二氧化碳存储罐13、低压二氧化碳存储罐14、第一冰水混合存储罐15、第二冰水混合存储罐16、第一释能透平17、第二释能透平18、第一释能换热器19、第二释能换热器20、第一释能压缩机21、第二释能压缩机22、第三释能换热器23、第四释能换热器24、外部热源25、第七控制阀201、第八控制阀202、第九控制阀203、第十控制阀204、第十一控制阀205、第十二控制阀206、第十三控制阀207和第十四控制阀208。

第一释能透平17与第二释能透平18相连,之后连接至第一释能换热器19的第一进口,第一释能换热器19的第一出口连接至第二释能换热器20的第一进口,第二释能换热器20的第一出口连接至第一释能压缩机21,第一释能压缩机21与第二释能压缩机22相连,之后连接至第一释能换热器19的第二进口,第一释能换热器19的第二出口连接至第三释能换热器23的第一进口,第三释能换热器23的第二出口经控制阀门203与第一释能透平17相连,同时经控制阀门204与外部热源25相连,再与第一释能透平17相连;第二高温存储罐12连接至第三释能换热器23的第二进口,第三释能换热器23的第二出口连接至第二低温存储罐11实现热量存储;冰水混合存储罐16连接至第二释能换热器20的第二进口,第二释能换热器20的第二出口连接至冰水混合存储罐15,实现冷量存储。上述各部件构成基础储能部分。

高压二氧化碳存储罐13经控制阀门205连接至第一释能换热器19的第二进口,低压二氧化碳存储罐14经控制阀门206连接至第一释能压缩机21,用以提升释能能力。

第一释能压缩机21分流经控制阀门201连接至第四释能换热器24的第一进口,第四释能换热器24的第一出口连接至第二释能透平18,第一高温存储罐10经控制阀门102连接至第四释能换热器24的第二进口,第四释能换热器24的第二出口与第一低温存储罐9相连,用以提升释能能力。

第一释能压缩机21与第二释能透平18同轴连接,同时连接发电机,第二释能压缩机22与第一释能透平17同轴连接,同时连接发电机,用以平衡轴向推力并提升装置紧凑度。

本发明实施例的一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置的控制方法,包括以下步骤:

当用户处于用电低谷时,本发明的调峰储能装置的储能部分进行工作,第七至第十四控制阀关闭,仅调节第一至第六控制阀:在富余电力较少时,打开第五控制阀105及第六控制阀106,第一至第四控制阀关闭;二氧化碳进入第一储能透平1、第二储能透平2进行膨胀,膨胀后进入第一储能换热器3,吸收第一冰水混合存储罐15的热量,存储冷量至第二冰水混合存储罐16中,之后进入第二储能换热器4吸收热量后进入第一储能压缩机5、第二储能压缩机6完成二氧化碳压缩及升温,此后进入第三储能换热器7将热量传递给第二低温存储罐11内的储热介质,并将热量存储在第二高温存储罐12中,完成冷热量存储后二氧化碳流经第二储能换热器4进入第一储能透平1完成循环;此时,第二储能透平2及第一储能压缩机5同轴由电动机进行驱动,第二储能压缩机6及第一储能透平1同轴由电动机进行驱动。

当富余电力上升时,打开第一控制阀101和第二控制阀102,将第一储能压缩机5流出的二氧化碳分流至第四储能换热器8,并将热量传递给第一低温存储罐9内的储热介质,同时将热量存储在第一高温存储罐10中,增加热量存储。

当富余电力进一步上升时,打开第三控制阀103和第四控制阀104,存储降温后的高压二氧化碳及低压二氧化碳至高压二氧化碳存储罐13、低压二氧化碳存储罐14,供释能阶段使用。

当用户处于用电高峰时,本发明的调峰储能装置的释能部分进行工作,第一至第六控制阀关闭,仅调节第七至第十四控制阀:在用户电力需求不高时,打开第七控制阀203、第十三控制阀207、第十四控制阀208,第八至第十二控制阀关闭,二氧化碳进入第一释能透平17、第二释能透平18进行膨胀,完成做功发电,实现能量输出,此后流经第一释能换热器19提供热量后进入第二释能换热器20由第二冰水混合存储罐16存储得冷量进行冷却,冷却后的二氧化碳进入第一释能压缩机21、第二释能压缩机22完成压缩,此后进入第一释能换热器19吸收热量,再进入第三释能换热器23吸收第二高温存储罐12中的热量,升温后进入第一释能透平17完成循环;此时,第二释能透平18及第一释能压缩机21同轴并带动发电机发电,第一释能透平17及第二释能压缩机22同轴并带动发电机发电。

当用户电力需求上升时,打开第五控制阀201和第六控制阀202,将第一释能压缩机21流出的二氧化碳分流至第四释能换热器24,并吸收第一高温存储罐10中的热量进入第二释能透平18进行发电,增加能量供给。

当用户电力需求进一步上升,打开第九控制阀205和第十控制阀206,利用高压二氧化碳存储罐13、低压二氧化碳存储罐14中存储的二氧化碳增加循环能量供给。

用户需求进一步增加时,可关闭第七控制阀203,打开第八控制阀204,利用外部热源25加热工质,增加循环能量供给。

而在用户电力需求不大时,各热量存储罐及冷量存储罐也可直接取用进行加热、冷却等工作。

本发明的方法能够实现:在用电低谷时吸收低谷电力存储能量并在用电高峰时完成能量释放,实现了电力的移峰填谷,能够很好的减少用户的电力成本并提高用户接纳间歇性能源的能力。具体优点包括:(1)基于本发明的装置,能够实现在用电低谷时的能量存储,且存储容量灵活,可根据实际情况进行变更;(2)基于本发明的装置,能够实现在用电高峰时的能量释放,且能量供给容量使用灵活,能够根据用户需求进行调整;(3)基于本发明的装置及其控制方法,能够较好地实现能量存储及释放,且受地形等限制较少,二氧化碳循环部件尺寸小巧、布置灵活,确保了本装置的适应性。综上所述,本发明提供了一种以二氧化碳为工质的调峰储能装置及其控制方法,能够实现用户储能及释能,降低用户电力成本。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

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