[發明專利]液氨雙儲能系統

無效

• 申請號: 201210057578.1
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102538534A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王澤昕;姚宏斌;唐麗花;王龍;張天杰;王秉仁;聶楠;唐俊誠;張瀚博
• 申請（專利權）人: 姚宏斌;王澤昕
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于一種新型的高密度,高效率的儲能系統,可以用于電網削峰填谷、間歇能源連續穩定化、工業廢能回收儲存等能源技術領域。

背景技術

隨著人類對電力能源的依賴和需求的日趨增大，碳排放造成的溫室效益日益嚴重。使得如何發出清潔穩定的電能成為一個世界性的熱點問題。而目前這一問題的關鍵在于如何將間歇性的清潔能源轉化成穩定的持續的能源。儲能是解決這一關鍵問題的唯一可行的技術手段。同時儲能還能用于電力供應系統的削峰填谷，即儲存谷電在用電高峰時向電網供電。

當前儲能主要分為以下幾種技術手段：電化學儲能、泵水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。

電化學儲能主要是利用電池來儲存電能，其問題在于電池或電容的成本高，循環次數有限，儲能密度不高。

泵水儲能是通過儲存水的重力勢能來實現的，但其受到水源地形的限制不能廣泛使用，且其投資巨大,次生災害威脅巨大。

壓縮空氣儲能通常將空氣壓縮在報廢礦洞或者山洞中，受到地形地貌的天然限制其應用受限，且儲能密度不高。

發明內容

附圖說明

如圖1所示

A：高壓氨氣發生裝置

B：冷凝器

C:?液氨儲存陣列

D：液氨蒸發器

E：透平做功裝置

F：熱交換系統

G：額外熱源

I：氨工質循環路徑

M：儲冷、儲熱單元

具體實施方案?

本發明是一種壓縮氨氣儲能和儲熱儲冷結合的高密度、高效率、低成本的新型雙儲能系統，同時可以用化石能源、生物質能、水能、風能、太陽能、地熱能、核能、電能以及通過交換器吸收自然界常溫物體的熱能等來補充熱能做功或發電的儲能系統。該系統可以用于電網削峰填谷、間歇能源的儲存、工業廢能回收儲存等能源技術領域。

本發明由A（高壓氨氣發生裝置）B（冷凝器）C（液氨儲存陣列）D（液氨蒸發器）E（透平做功裝置）G(額外熱源)?M（儲冷、儲熱單元）八部分組成。如圖1所示在A（高壓氨氣發生裝置）中產生高壓氨氣，高壓可以使氨氣在相對較高的溫度下液化。高壓氨氣在B（冷凝器）中液化成液氨，將液氨儲存在C（液氨儲存陣列）中。當需要對外做功或者發電的時候，將C（液氨儲存陣列）中的液氨放置在D（液氨蒸發器）中吸收熱量，液氨在D（液氨蒸發器）中蒸發產生高壓的氨氣。將高壓氨氣通入E（透平做功裝置）推動葉片，刮板，活塞運動向外輸出動力或者帶動發電機發電。E（透平做功裝置）排出的低壓氨氣將會被回收，從而實現整個系統氨氣的閉循環。F（熱交換系統）可以為D（液氨蒸發器）供熱。液氨蒸發過程中大量吸熱使熱交換工質溫度劇烈降低。低溫的熱交換工質可以用來吸收A（高壓氨氣發生裝置）在發生高壓氨氣過程中產生的廢熱及高壓氨氣在B（冷凝器）里液化過程中的氣化熱，低溫可以使氨氣更容易液化。D（液氨蒸發器）也可以吸收G（額外熱源）提供的額外熱量，額外熱量可以是太陽聚焦的熱能、化石燃料燃燒的燃燒熱、生物熱能、工業廢熱、儲熱材料儲存的熱能以及通過F（熱交換系統）吸收自然界常溫物體的熱能。自然界常溫物體的熱量的加入可以大大提高該儲能系統的工作效率。

我們可以將F（熱交換系統）吸收的熱量及在F（熱交換系統）為D（液氨蒸發器）供熱后產生的低溫用M（儲冷、儲熱單元）儲存起來，儲存的熱量可以為D（液氨蒸發器）供熱；低溫可以降低液化氨氣時需要的壓強。F（熱交換系統）中的熱交換過程使熱交換工質溫度變化并引起熱交換工質密度變化，使熱交換工質在重力場中自發對流，從而實現熱量自循環交換。