[發明專利]蓄熱儲能發電系統

有效

• 申請號: 201810091475.4
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108362151B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 戴葉;鄒楊;沈佳杰;袁曉鳳;陳興偉;賈國斌;李明海
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28F27/00;F01D15/10
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;張冉

本發明公開了一種蓄熱儲能發電系統，蓄熱儲能發電系統包括蓄熱單元，蓄熱單元包括N個蓄熱模塊、進氣口和出氣口，N>1；蓄熱模塊具有氣體通道，該些蓄熱模塊的氣體通道依次連接形成第一連接通道，進氣口通過第一連接通道與出氣口連通；靠近進氣口的前N?1個蓄熱模塊分別設置一截止閥，截止閥設置于對應的蓄熱模塊的氣體通道出口和出氣口之間的第二連接通道上，用于控制第二連接通道的開關；換熱介質由進氣口進入并通過第一連接通道和/或開啟的第二連接通道到達出氣口。本發明的蓄熱儲能發電系統通過設置第一連接通道和可控制開關的第二連接通道，使得換熱介質離開出氣口時的溫度穩定，同時也會提高蓄熱容量。

技術領域

本發明涉及一種蓄熱儲能發電系統。

背景技術

隨著化石能源資源的減少和環保理念的深入人心，以太陽能以及風能為代表的綠色能源的得到了迅猛發展。然而，綠色能源受到天氣、季節，陽光等自然條件的影響，難以提供穩定的能源輸出，從而很難輸出與電網匹配的電力。隨之而來的棄光與棄風量也迅速增加，這一問題隨著綠色能源的發展將非常嚴重。由此，大容量的儲能技術也因此得到了人們的重視。

儲能可以分為物理儲能與化學儲能，化學儲能通常容量較小，難以滿足大容量儲能的需求。物理儲能中，水力儲能受地理因素限制。相比之下，熱儲能具有大容量、低成本，可以長時間地進行儲能，解決電網匹配的問題。

然而，由于熱儲能時，需要進行電-熱轉換和熱-電轉換，蓄熱儲能容易帶來較低的轉換效率。為了提高轉換效率，一個常見的方法是提高空氣出口溫度(必須同時提高蓄熱溫度)。提高溫度對裝置帶來的影響之一是需要耐高溫的結構材料，由于蓄熱磚本身就是燒結而成的，也可以選擇較高熔點的加熱絲和金屬結構材料，因此，提高蓄熱溫度在物理上是可行的，因此可以提高蓄熱溫度并使用空氣布雷頓循環結合蒸汽朗肯循環進行發電。

但是提高了空氣出口溫度，由于蓄熱體的蓄熱溫度與空氣間的溫差減少，所以會降低蓄熱容量；同時由于蓄熱體的溫度變化，會導致出口溫度的不穩定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中蓄熱儲能發電系統提高空氣出口溫度會降低蓄熱容量，也會導致出口溫度的不穩定的缺陷，提供一種蓄熱儲能發電系統。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種蓄熱儲能發電系統，所述蓄熱儲能發電系統包括蓄熱單元，所述蓄熱單元包括N個蓄熱模塊、進氣口和出氣口，N>1；蓄熱模塊具有氣體通道，該些蓄熱模塊的氣體通道依次連接形成第一連接通道，進氣口通過所述第一連接通道與所述出氣口連通；

靠近所述進氣口的前N-1個蓄熱模塊分別設置一截止閥，所述截止閥設置于對應的蓄熱模塊的氣體通道出口和所述出氣口之間的第二連接通道上，用于控制所述第二連接通道的開關；

換熱介質由所述進氣口進入并通過所述第一連接通道和/或開啟的第二連接通道到達所述出氣口。

較佳地，所述蓄熱單元包括加熱控制器，所述加熱控制器用于加熱所述蓄熱模塊。

較佳地，所述蓄熱儲能發電系統還包括進氣截止閥，所述進氣截止閥用于控制是否允許換熱介質進入所述進氣口，和/或，所述蓄熱儲能發電系統還包括出氣截止閥，所述出氣截止閥用于控制是否允許換熱介質從所述出氣口排出。

較佳地，該些蓄熱模塊中的至少一個蓄熱模塊為第一蓄熱模塊，所述第一蓄熱模塊包括多組第一蓄熱磚，所述第一蓄熱磚包括第一通道，多組所述第一通道串聯形成所述氣體通道。

較佳地，多組所述第一蓄熱磚層疊放置，并通過第一連接管將多組所述第一通道連通形成所述氣體通道。

較佳地，相鄰的兩組第一蓄熱磚之間設置隔熱層。