[實用新型]一種基于液態空氣儲能的冷-熱-電聯供系統

有效

• 申請號: 201821308065.2
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN209042886U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 丁玉龍;折曉會;張童童;彭笑東;王立;童莉葛
• 申請（專利權）人: 丁玉龍
• 主分類號: F25J1/00
• 分類號: F25J1/00;F25J1/02;F25B27/00;F01D15/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 吳庭祥

本實用新型公開了一種基于液態空氣儲能的冷?熱?電聯供系統，該系統包括空氣液化循環回路、空氣發電循環回路、冷能供給循環回路、熱能供給循環回路和生活熱水供給循環回路。空氣液化循環中，利用低谷電或可再生能源將空氣壓縮至高壓，并存儲空氣壓縮過程產生的壓縮熱；高壓空氣經過冷卻降壓獲取液態空氣，電能主要以液態空氣的形式存儲起來。用電高峰時段，空氣發電循環開始工作：低溫液態空氣經過加壓、分級釋放低溫冷能后，由部分壓縮熱過熱至高溫，進入空氣透平機組膨脹發電。當用戶需要供冷、高溫熱水及生活熱水時，多余的空氣壓縮熱驅動冷能供給循環、熱能供給循環和生活熱水供給循環分別獲取冷凍水、高溫熱水和生活熱水。本實用新型能夠實現液態空氣儲能冷?熱?電聯供、提高系統效率和推廣小規模液態空氣儲能的目的。

技術領域

本實用新型涉及一種新型的冷熱電聯供系統，屬于液態空氣儲能、冷熱電聯產和熱能梯級利用的技術領域。

背景技術

液態空氣儲能技術是一種利用液態空氣或氮氣作為儲能介質的深冷儲能技術。用電低谷時段或多余可再生能源時，利用電能生產液態空氣或氮氣，同時將空氣或氮氣壓縮過程中產生的高溫壓縮熱儲存起來；用電高峰時段，液態空氣或氮氣經過加壓泵加壓、釋放低溫冷能后，被存儲的高溫壓縮熱加熱至高溫，進入空氣透平膨脹發電。液態空氣儲能具有儲能密度大、響應時間短和不受地理條件限制等特點，得到了廣泛的關注。

液態空氣儲能系統在高壓工況下具有較高的循環發電效率，因此目前液態空氣儲能的研究和應用主要集中于大規模高壓工況。經過研究發現，液態空氣儲能系統中，空氣液化過程產生的高溫壓縮熱常常多于液態空氣發電過程所能高效并經濟利用的熱量，過量的高溫壓縮熱通常直接排入環境，并沒有得到有效利用，造成了能量的浪費。此外，空氣液化壓力越小，多余的高溫壓縮熱越多。通過合理利用多余的高溫壓縮熱，可使液態空氣儲能系統在低壓工況下同樣具有較高的循環效率。

任何一個企業或家庭，對于能源的需求都具有多樣性，包括電力、采暖、制冷、生活熱水等。這些需求在傳統工業社會中是由各個專業企業分別加以解決的。這里最大的問題是能源利用效率低、設備使用效率低，從而帶來資源和資金的浪費，以及環境污染的加劇等問題。冷熱電聯產不僅可以提高能源的利用效率，而且可以減少碳化物和有害氣體的排放，具有良好的經濟效益和社會效益。

因此，高效合理經濟的利用液態空氣儲能過程中多余的空氣壓縮熱，實現冷熱電聯產，對于提高液態空氣儲能系統效率、推廣小型液態空氣儲能系統和增加社會經濟效益具有重要的意義。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提出了一種基于液態空氣儲能的冷-熱-電聯供系統及方法，該系統將液態空氣儲能過程中多余的空氣壓縮熱進行梯級利用，用于供冷、供熱和供生活熱水，從而實現液態空氣儲能系統冷熱電聯供，顯著提高系統效率，尤其是小規模系統低壓運行時的效率。此外，該系統可滿足用戶不同季節對能源的需求，是一種高效合理的冷熱電聯產方式。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型的一種基于液態空氣儲能的冷-熱-電聯供系統，該系統包括空氣液化循環回路、空氣發電循環回路、冷能供給循環回路、熱能供給循環回路和生活熱水供給循環回路；其中：