[發明專利]一種超臨界工質定壓儲能系統

有效

• 申請號: 201710327763.0
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107060925B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 潘利生;史維秀;馬月婧;魏小林
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K25/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種超臨界工質定壓儲能系統，包括：超臨界段工質腔(1)、非等截面活塞組件(2)、亞臨界段工質腔(3)、兩相工質罐(4)、可調恒溫箱(5)、亞臨界液態工質(6)、亞臨界氣態工質(7)、超臨界系統連接管(8)、超臨界段工質腔溫度傳感器(9)、超臨界段工質腔壓力傳感器(10)、亞臨界段工質腔溫度傳感器(11)、亞臨界段工質腔壓力傳感器(12)、兩相工質罐溫度傳感器(13)、兩相工質罐壓力傳感器(14)、可調恒溫箱溫度傳感器(15)。本發明將富余能量以超臨界流體工質的形式儲存到系統中，當能量輸出負荷較大時輸出超臨界流體，平衡能量來源，提高了能源循環使用效率，減少了存儲空間。

技術領域

本發明屬于熱能存儲轉換技術領域，特別涉及一種超臨界工質定壓儲能系統。

背景技術

能源的利用一直都是社會發展的關鍵性問題。隨著現代社會對能源需求的不斷提升，人們愈發關注能源供給端和消費端的平衡問題。人們或系統對能源的要求不僅局限于需求量的大小，而且還要求調控能源在使用時間的差異變化。能量儲存技術是有效解決能源供需矛盾的措施，具體來說，是一種將富余的能量儲存起來，并在需要時緩解能源緊缺的方法。能量儲存技術能達到削峰平谷，合理利用資源的目的，完成能源的高效利用。目前，壓縮空氣儲能技術是一種被廣泛應用的能量儲存技術，通過對空氣的壓縮實現存儲能量的目的。在壓縮空氣儲能技術中，由于空氣的密度較小，壓縮耗功大，存儲體積較大。超臨界CO2具有更高的密度，有助于降低壓縮耗功，同時大大減少存儲空間，增加系統的緊湊性和靈活性。

(200910225252.3)公布了一種基于超臨界過程的新型空氣儲能系統，緩解壓縮空氣儲能系統面臨的問題，并與各類電站配合應用。(201210518522.1)公布了一種新型流程的超臨界空氣儲能/釋能系統，實現與各種電站的廣泛配合，顯著提高了系統效率。(201410752892.0)公布了一種以CO₂為工作介質的定壓型儲能系統，收集CO₂壓縮過程中的熱量，并利用到無補充熱量的系統中，以達到提高系統的效率的目的。(201310382394.7)公布了一種以CO₂為工作介質的壓縮氣體儲能系統，以實現定壓/定容的儲能/釋能的轉換。

發明內容

本發明的目的是：提供一種超臨界工質定壓儲能系統，將富余能量以超臨界流體工質的形式儲存到儲能器的超臨界段中，解決能量供給端和消費端不平衡的問題，提高能源利用效率，減少了存儲空間，增強了系統的緊湊性和靈活性。

本發明的技術方案是：一種超臨界工質定壓儲能系統，包括：超臨界段工質腔(1)、非等截面活塞組件(2)、亞臨界段工質腔(3)、兩相工質罐(4)、可調恒溫箱(5)、亞臨界液態工質(6)、亞臨界氣態工質(7)、超臨界系統連接管(8)、超臨界段工質腔溫度傳感器(9)、超臨界段工質腔壓力傳感器(10)、亞臨界段工質腔溫度傳感器(11)、亞臨界段工質腔壓力傳感器(12)、兩相工質罐溫度傳感器(13)、兩相工質罐壓力傳感器(14)、可調恒溫箱溫度傳感器(15)；

所述超臨界段工質腔(1)通過所述超臨界系統連接管(8)與外部超臨界系統連接，當外部超臨界系統和超臨界段工質的壓力高于超臨界工質定壓儲能系統設定的壓力時，所述非等截面活塞組件(2)向所述亞臨界段工質腔(3)側移動；當外部超臨界系統和超臨界段工質的壓力低于超臨界工質定壓儲能系統設定的壓力時，所述非等截面活塞組件(2)向所述超臨界段工質腔(1)側移動；