CN103003531A - 用于储存热电能的热电能量储存***和方法 - Google Patents

Abstract

热电能量储存***（10）具有中间冷却器，用于在两个压缩级之间使工作流体中间冷却。该中间冷却可通过在闪发式中间冷却器（28）中使取自膨胀器（20）的输出的工作流体的一部分闪蒸和/或通过用另外的热交换器（30）加热二次热储存（46）而实施。

Description

用于储存热电能的热电能量储存***和方法

技术领域

本发明大体上涉及电能的储存。它特别地涉及用于将电能采用热能形式储存在热能储存装置中的***和方法。

背景技术

例如核电站等基底负载发电机和例如风力涡轮机和太阳能电池板等具有随机性、间歇性能源的发电机在低电力需求时期期间生成多余的电力。大型电能储存***是将该多余的能量转移到峰值需求时期并且平衡整个发电和消耗的工具。

在较早的专利申请EP-A 1577548中，申请人描述热电能量储存（TEES）***的概念。热电能量储存在充能循环中将多余的电转化成热，储存该热，并且在必要的时候在卸能循环中将该热转化回电力。这样的能量储存***可以是稳健的、紧凑的、独立于场所的并且可适合于储存大量电能。热能可以通过温度变化以显热的形式或通过相变以潜热的形式或二者组合的形式储存。显热的储存介质可以是固体、液体或气体。潜热的储存介质通过相变发生并且可以牵涉这些相中的任何相或相的串联或并联的组合。

电能储存***的循环效率可以限定为与用于对储存装置充能的电能相比可以从储存装置卸能的电能的百分比（假设在卸能之后能量储存***的状态回到在储存装置充能之前的它的初始状况）。从而，为了实现高的循环效率，两个模式的效率由于它们的互相依赖所允许而需要被尽可能地最大化。

热电能量储存***的循环效率由于根植于热力学第二定律的各种原因而是有限的。第一原因涉及***的性能系数。当***处于充能模式时，它的理想效率可由热泵的性能系数（COP）掌控。COP取决于冷侧温度（T_c）和热侧温度（T_h），如由以下给出

从而，可以看到热泵的COP随着输入与输出温度水平之间的差增加而减小。其次，在热机中热到机械功的转化受到卡诺效率的限制。当***处于卸能模式时，效率（η）由以下给出

从而，可以看到当冷侧温度减小时效率增加。再者，从工作流体到热储存并且反之亦然的任何热流要求温差以便发生。该事实不可避免地降低温度水平并且从而降低热做功的能力。

注意到许多工业过程牵涉提供热能和热能储存。示例是制冷装置、热泵、空气调节装置和加工工业。在太阳能热电站中，提供热，它可能被储存并且转换成电能。然而，所有这些应用与热电能量储存***不同，因为它们不关注将热用于储存电这一专用目的。

在较早的专利申请EP-A 2157317中，申请人已经描述了跨临界热电能量储存的概念。在这样的***中，工作流体在它与热储存介质交换热时在充能期间经历跨临界冷却并且在卸能循环期间经历跨临界加热。

US专利号3,165,9051（Ware）描述了制冷机，其包括以提高制冷循环的效率为目的的节约装置。

Lachner B.F, Nellis G.F, Reindl D.T.的题为“使用水蒸气作为制冷剂的商业可行性（The commercial feasibility of the use of water vapor as a refrigerant）”的文章（International Journal of Refrigeration 30, 699-708）（2007）描述了在压缩级中间使用闪发式中间冷却（flash intercooling）以便提高制冷***的性能系数。

然而，在某些情况下，对具有充能和卸能循环两者的***应用这样的用于提高制冷循环效率的技术将是不利的，因为在对这样的***应用这样的技术时，一个循环的效率提高可导致其他循环的效率降低。

发明内容

存在提供高效热电能量储存的需要，其具有高的循环效率，同时使牵涉的***成本最小。

该目的由独立权利要求的主旨实现。另外的示范性实施例从附属权利要求中显而易见。

本发明的方面涉及用于通过在充能循环中将热能传递到热储存而储存电能并且通过在卸能循环中使热能从热储存取回而发电的热电能量储存***。

根据本发明的实施例，热电能量储存***包括：使工作流体循环的工作流体回路；第一压缩机，其在充能循环中将工作流体从低压压缩到中间压力（使得工作流体的温度上升）；中间冷却器，其在充能循环中在中间压力冷却工作流体（用于降低工作流体的温度）；第二压缩机，其在充能循环中将工作流体从中间压力压缩到高压；第一热交换器，其在充能循环中将热从处于高压的工作流体传递到热储存，并且在卸能循环中将热从热储存传递到处于高压的工作流体。

工作流体可在两个级中压缩：在第一级从低压到中间压力，以及在第二级从中间压力到高压。

根据本发明的实施例，中间冷却器包括闪发式中间冷却器和/或第二热交换器。也就是说，中间冷却可通过（a）使工作流体的一部分（取自膨胀器的输出）在闪发式中间冷却器中闪蒸（flashing）和/或（b）用第二热交换器加热二次热储存而实施。这可具有（a）使第一级的压缩机能量减少而不折损输送到主热储存的热能和/或（b）通过使用二次热储存在卸能循环实施再加热来提高功率输出的优势。

这可意味着第二热交换器在充能循环中将热从处于中间压力的工作流体传递到第二热储存并且在卸能循环中将热从第二热储存传递到处于中间压力的工作流体。

如果存在多个压缩机级，则对于一个级可以使用闪发式中间冷却器并且对于另一个可以使用热储存热交换器。然而，专门使用闪发式中间冷却器，例如两个闪发式中间冷却器，这是可能的。在该情况下，在卸能循环中可没有任何再加热级。此外，使用热储存热交换器（例如两个热交换器）专门用于中间冷却，这是可能的。在该情况下，在卸能循环中可存在超过一个再加热级。

注意，热电能量储存***的充能循环可称为热泵循环并且热电能量储存***的卸能循环可称为热机循环。采用热电能量储存概念，在充能循环期间需要将热从热的工作流体传递到热储存介质并且在卸能循环期间将热从热储存介质传递回到工作流体。热泵需要功来使热能从冷源移动到较暖的散热器。因为在热侧（即热电能量储存的热储存介质部分）沉积的能量的量，比压缩功大这样的量，其等于取自冷侧的能量，即在低压由工作流体吸收的热，热泵比电阻加热沉积较多的输入到热储存的每单位功（per work）的热。热输出与功输入的比叫作性能系数，并且它是大于一的值。这样，使用热泵将提高热电能量储存***的循环效率。

热电能量储存***的充能循环可包括功回收膨胀器、蒸发器、压缩机和热交换器，全部通过工作流体回路而串联连接。此外，例如包含流体热储存介质的冷储存罐和热储存罐可通过热交换器而耦合在一起。当工作流体通过蒸发器时，它从环境或从热浴吸收热并且蒸发。热电能量储存***的卸能循环可包括泵、冷凝器、涡轮机和热交换器，全部通过工作流体回路而串联连接。再次，例如包含流体热储存介质的冷储存罐和热储存罐可通过热交换器而耦合在一起。当工作流体通过冷凝器时，它与环境或热浴交换热能并且冷凝。例如河、湖或冰水混合物池等相同的热浴可在充能和卸能循环两者中使用。

有利地，本发明克服在充能循环中工作流体在压缩期间温度过度上升的问题。该问题在跨临界热电能量储存***的最高操作压力与充能循环的蒸发器压力的比是相对大的情况出现。具体地，该温度过度上升对在单级中完成压缩过程是不利的，除非工作流体被加热到能接受的高温。

从而，技术人员将意识到本发明描述热电能量储存***，其中充能和卸能循环被设计成分别具有对应的压缩机中间冷却和再加热段，其具有匹配的热负荷和温度水平，并且其中中间冷却器可用于冷却充能循环的附加压缩级中的每个。这样的中间冷却器位于对应的压缩机排放处并且从冷凝器出口被馈送部分膨胀的工作流体，使得压缩热通过使工作流体的液体部分蒸发的过程而被吸收。

有利地，本发明提供多级压缩***，其中工作流体在它从每个中间压缩级输出时被冷却到接近它的饱和温度。在所述冷却期间从工作流体释放的热被回收并且用于提高热电能量储存***的循环效率。

本发明的另外的方面涉及用于在充能循环中储存电能并且在卸能循中取回电能的方法。

根据本发明的实施例，充能循环包括以下步骤：将工作流体从低压压缩到中间压力用于储存电能（特别用于将电能转化成热能）；在中间压力冷却工作流体；将工作流体从中间压力压缩到高压用于储存电能；将热从处于高压的工作流体传递到热储存。

根据本发明的实施例，卸能循环包括以下步骤：将热从热储存传递到处于高压的工作流体；使工作流体从高压膨胀用于产生电能。

必须理解如在上文和下面描述的方法的特征可以是如在上文和在下面描述的***的特征。

如果在技术上可行但没有明确提到，在上文和下面描述的本发明的实施例的组合也可以是该方法和***的实施例。

附图说明

本发明的主旨将参照示范性实施例（其在附图中图示）在下列正文中更详细地说明。

图1a示出根据本发明的实施例的热电能量储存***的充能循环的简化示意图。

图1b示出根据本发明的实施例的热电能量储存***的卸能循环的简化示意图。

图2a示出根据本发明的实施例在跨临界热电能量储存***的充能循环中热传递的焓-压力图。

图2b示出根据本发明的实施例在跨临界热电能量储存***的卸能循环中热传递的焓-压力图。

图3a示出根据本发明的实施例在热电能量储存***的充能循环中热传递的焓-压力图。

图3b示出根据本发明的实施例在热电能量储存***的卸能循环中热传递的焓-压力图。

为了一致，相同的标号用于指示在整个附图中图示的相似元件。

具体实施方式

图1a和1b示出根据本发明的实施例的热电能量储存***10的简化示意图。

在图1a中示出的充能循环***12包括具有压缩机14的第一压缩级、具有压缩机16的第二压缩级和具有压缩机18的第三压缩级。该充能循环***12包括另外的具有膨胀器20的第一膨胀级和具有膨胀阀22的第二膨胀级。工作流体循环通过工作流体回路24的所有部件，如由具有箭头的实线标出的。

此外，充能循环***12包括在膨胀器20与膨胀阀22之间的分流器26、压缩机14与压缩机16之间的闪发式中间冷却器28以及压缩机16与压缩机18之间的热交换器30。

在高压侧32，充能循环***12包括热交换器34，并且在低压侧36，充能循环***12包括热交换器38。

在操作中，充能循环***12进行跨临界循环并且工作流体采用下列方式围绕热电能量储存***10流动。

在第一膨胀级，工作流体进入膨胀器20，其中工作流体从高压膨胀到较低（中间）的压力。在离开膨胀器20时，工作流体流由分流器26分成两个流，其中工作流体的第一部分流到具有膨胀阀22的第二膨胀级并且第二部分直接传到闪发式中间冷却器28。

在第二膨胀级后，其中工作流体由膨胀阀22从中间压力膨胀到低压，工作流体传到热交换器38，其中工作流体从环境或从冷储存40吸收热并且蒸发。例如，热交换器38是逆流热交换器38并且冷储存介质从第一冷储存罐42循环到第二冷储存罐44用于与工作流体交换热。

蒸发的工作流体循环到第一压缩级，其中剩余电能用于从低压到中间压力压缩并且加热压缩机14中的工作流体。当离开压缩机14时，工作流体的该第一部分与闪发式中间冷却器28中相对较冷的工作流体的第二部分混合。

混合的工作流体传到第二压缩级，其包括压缩机16。在该第二压缩级中，另外的剩余电能用于将工作流体从中间压力压缩到较高的第二中间压力。通过第二压缩级的工作流体质量流大于通过第一压缩级的工作流体质量流。

接着，工作流体经过热交换器30，其中它由于热能从工作流体传递到来自另外的热储存46的热储存介质而被冷却。例如，热交换器30是逆流热交换器30并且储存介质从第一储存罐48循环到第二储存罐50用于与工作流体交换热。

工作流体然后被引导到第三压缩级，其中它在进入热交换器34之前经过压缩机18。在第三压缩级中，剩余电能再次驱动压缩机18用于将工作流体从第二中间压力压缩到（较高）高压。

再次，在热交换器34中，热能从工作流体传递到来自热储存52的热储存介质内。例如，热交换器34是逆流热交换器34并且储存介质从第一热储存罐54循环到第二热储存罐56用于与工作流体交换热。

最后，工作流体再次被引导到第一膨胀级内。

在图1a的实施例中，闪发式中间冷却器28是喷雾式中间冷却器28。在备选实施例中，可使用其他类型的闪发式中间冷却器28。

此外应该注意，可添加附加的压缩和膨胀级。然而，还应该注意，在充能循环12需要至少一个中间冷却器28、30以便实现提高的***10的效率。例如，可仅存在两个压缩级，其具有第一压缩机和第二压缩机以及这两级中间的仅闪发式中间冷却器28或热交换器30（在第二个情况下可仅需要一个膨胀级）。

在另外的实施例中，当在卸能循环中不考虑再加热选项时，每个压缩级可配备有闪发式中间冷却器28。应该注意，不同的工作流体可用于不同的循环，只要对于热泵、热储存和热机的热负荷适当地选择温度水平。

在示范性实施例中，其中工作流体是二氧化碳并且热储存介质是水，充能循环可在5℃和120℃之间的温度范围中操作。中间冷却在该范围内适当分布的温度水平发生。

概括起来，根据实施例，***10包括第一膨胀器20，其在充能循环中使第一热交换器34后的工作流体膨胀到中间压力；其中，在充能循环中，处于中间压力的工作流体的第一部分直接输入到闪发式中间冷却器28内。

根据实施例，***10包括第二膨胀器22，其在充能循环中使处于中间压力的工作流体的第二部分膨胀到低压。

根据实施例，***10包括第三热交换器38，其在充能循环将热从第三热储存40传递到处于低压的工作流体，并且在卸能循环将热从处于低压的工作流体传递到第三热储存。

根据实施例，中间冷却器包括闪发式中间冷却器28和第三热交换器30，其中，在充能循环，该闪发式中间冷却器与该第三热交换器之间的工作流体由另外的压缩机16从第一中间压力压缩到第二中间压力。

关于图1b，储存在热储存40、46和52中的热随后在图1b中示出的卸能循环***56中使用。

在卸能循环***58中来自热交换器38的工作流体由泵60从低压泵送到高压。在这之后，工作流体在热交换器34中被加热并且进入第一涡轮机62用于将热转化成机械能并且随后转化成电能。工作流体再次在热交换器30中被再加热并且进入第二涡轮机64用于产生另外的电能。在第一涡轮机62中，工作流体从高压膨胀到中间压力并且在第二涡轮机64中膨胀到低压。在这之后，工作流体在热交换器38中被冷却。

根据实施例，***10包括第一涡轮机62，其在卸能循环中使工作流体从高压膨胀到中间压力用于产生电能，和/或第二涡轮机64，其在卸能循环使工作流体从中间压力膨胀到低压用于产生电能。

根据实施例，在卸能循环中，***10包括泵60，其在卸能循环期间将工作流体从低压泵送到高压。

图2a和3a示出跨临界热电能量储存***10的充能循环12a、12b，并且图2b和3b示出其卸能循环58a、58b。这些循环在压力-焓图中描绘。

在这些图中的每个中，标出蒸气圆顶66。工作流体的临界点68在蒸汽圆顶的顶部上示出。在蒸汽圆顶66的左边，工作流体处于液相，在蒸汽圆顶66的右边，工作流体处于气相（湿蒸汽相）。在蒸气圆顶66下方，工作流体处于混合的液和气相。工作流体的相变仅在状态变化经过蒸气圆顶66的极限线时发生。从而，蒸气圆顶66上以及临界点68上的状态变化不包含相变并且可叫作跨临界。如可从图看到的，在充能循环和卸能循环中几乎所有的工作流体状态变化是跨临界的，并且因此充能循环和卸能循环称为跨临界。

图2a图示储存***10的充能循环12，该储存***10可包括用于使工作流体中间冷却的两个热交换器30。充能循环12a遵循逆时针方向，如由箭头标出的。充能循环12a在点A处开始，其中首先在低压70通过使用例如低级热源（例如环境空气）或通过热交换器38而使工作流体蒸发。该转变在图2a中用从点A到点B1的线标出。

在充能循环12a的下一个段中，在三个级中使用电能将所得的蒸气压缩到第一中间压力72（从点B1到C1）、到第二中间压力74（从B2到C2）以及到高压76（从B3到C3）。在三个级中发生的这样的压缩是由于具有压缩机组（其包括三个独立单元，例如压缩机14、16、18）的热电能量储存10。在这些压缩级中的每个中间，工作流体从点C1冷却到B2和从点C2冷却到B3。例如，工作流体可由两个热交换器30冷却。

在点C3离开压缩组的热压缩工作流体例如在热交换器34中在恒压76冷却到点D。因为循环12a是点C3与D之间的超临界，工作流体不发生冷凝。在点C1至B2、C2至B3以及C3与D之间排出的热通过热交换器30、34传递到热储存介质，由此储存热能。在到达点D后，冷却的工作流体通过恒温膨胀阀22或备选地用能量回收膨胀器返回到它在点A的初始低压状态70。

图2b图示热电能量储存***10（其具有一个涡轮机62）的卸能循环，其遵循顺时针方向，如由箭头标出的。卸能循环58a以工作流体在例如通过泵60将它从低压70泵送到高压76（从点E到点F）时的压缩开始。从点F到点G，工作流体以直接或间接的方式与热储存介质接触，其中储存的热从热储存介质传递到工作流体。例如，这可用热交换器34进行。工作流体处于点F与点G之间的超临界状态，因此不发生蒸发。

工作流体随后在涡轮机62中从压力76膨胀到压力70以便发电，这在点G与点H之间表示。最后，工作流体通过例如利用例如环境空气等冷却介质或利用冷储存40经由热交换器38交换热而冷凝到它的初始状态。这在图2b上从点H到点E表示。

当在图2a和2b中示出的两个热力循环12a、58a将使用相同的工作流体时，注意在充能循环12a中产生的总热能大于卸能循环58a的热能需求。具体地，用于卸能循环58a运行所需要的总热能（其等于从图1b中的点F到点G的焓差）可以仅由在图1a中的点C3与点D之间的充能循环期间释放的热能提供。

因此，高效地使用由压缩机中间冷却产生的余热将是有益的。然而，该余热因为在该余热可用时的温度低于点G的温度而无法用于提高点G处的焓含量（enthalpy content）（其可设想为在图1b中的循环中将点G进一步推向右边）。从而，根据本发明的实施例，具有充能循环12a的储存***10包括卸能循环，其中在中间冷却期间储存的热用于再加热涡轮机62、64中的膨胀之间的工作流体。

而且，由中间冷却产生的余热无法用于通过增加工作流体流而增加卸能循环58a的功率输出。从而，根据本发明的实施例，具有卸能循环58a的储存***10包括卸能循环，其中闪发式中间冷却器28用于冷却两个压缩级之间的工作流体。

图3a和图3b分别在压力-焓图上描绘充能循环12b和卸能循环58b，其可由在图1a和1b中示出的跨临界热电能量储存***10的实施例进行。

首先参照图3a，充能循环12b遵循逆时针方向，如由箭头标出的。充能循环12b以工作流体的膨胀开始，其在两个级中发生，在点D与点A1之间从压力76到压力72（膨胀器20），以及在点A1与点A2之间从压力72到压力70（膨胀阀22）。工作流体流在点A1处分开（分流器26），其中第一部分转移到点B2并且剩余部分进一步膨胀到点A2（膨胀阀22）。

在剩余部分到达点B1并且处于点B1和C1之间从压力70到压力72（压缩机14）的第一压缩级时，在剩余部分中存在焓增加，并且存在压力和焓两者的增加。该第一压缩级的排放通过中间冷却（中间冷却器28）而冷却。具体地，点B2代表闪发式中间冷却器28，其中来自点C1的热工作流体与来自点A1的膨胀工作流体混合。

来自第二压缩级（点B2与点C2之间从压力72到压力74）的排放被引导到热交换器30，其中工作流体的热能输送到点C2与B3之间的热能储存46。

从压力74到压力76的第三压缩级在点B3与C3之间（压缩机18）出现。

在三个级中发生的这样的压缩是由于具有压缩机组（其包括三个独立单元14、16、18）的热电能量储存10。在这些压缩级中的每个中间，工作流体在恒压从点C1冷却到B2和从点C2冷却到B3。

相似地，在点C3离开压缩组的热压缩工作流体在恒压76冷却到点D（热交换器34）。因为循环12b是点C3与D之间的超临界，工作流体不发生冷凝。在点C3与D之间排出的热能储存在热储存介质（热储存52）中。在到达点D后，冷却的工作流体通过功回收膨胀器20/恒温膨胀阀22返回到它在点A1的初始低压状态70。

在充能循环12b中使用的闪发式中间冷却器28可以是直接接触式热交换器，其中要蒸发的来自点A1的液体工作流体注入或喷入C1处的压缩工作流体蒸气流。这样的直接接触式热交换器包括填充有高的比表面积的填塞物以便增加湿的热传递面积的壳。

图3b图示热电能量储存***10的卸能循环58b，其遵循顺时针方向，如由箭头标出的。卸能循环以工作流体从低压70到高压76（泵60）的压缩开始并且该转变在图3b中用从点E到点F的线标出。

从点F到点G1，工作流体以直接或间接的方式与热储存介质接触，其中储存的热在恒压从热储存介质传递到工作流体（热交换器34）。工作流体处于点F与点G1之间的超临界状态，因此不发生蒸发。

工作流体随后在涡轮机62中膨胀以便发电，这在点G1与点H1之间表示。点H1与G2之间存在处于压力74的再加热级，其中从热储存46提供再加热能。具体地，所述热储存46耦合于热交换器30，其对应于充能循环12b中的第二中间冷却级。

工作流体从G2到H2从压力74到压力70的第二膨胀发生在第二涡轮机级（涡轮机64）中。最后，工作流体通过用例如环境空气等冷却介质或用热交换器38交换热而在恒压冷凝到它的初始状态。这在图3b上从点H2到点E表示。

应该注意，在再加热选项不在卸能循环中使用的实施例中，则充能循环中的每个压缩机级可以配备有单独的闪发式中间冷却器。

在备选实施例中，可在充能和卸能循环中使用不同的工作流体。然而，必须调整充能循环、热储存和卸能循环的温度水平来确保在期望的方向上的热传递。

在另外的备选实施例中，水在充能循环中用作工作流体。此外，可以使用具有高沸点的另一个流体来代替水。在该实施例中，中间冷却热负荷在适当高的温度被储存并且用于驱动二次卸能循环，其具有低沸点的工作流体（例如碳氢化合物）。在该实施例中，在中间冷却期间储存的热能可以被高效回收而不使用闪发式中间冷却器。

技术人员将知道热电能量储存***中的冷凝器和蒸发器可用可以承担两个作用的多用途热交换器装置代替，因为在充能循环中蒸发器的使用和在卸能循环中冷凝器的使用将在不同的时期进行。相似地，涡轮机和压缩机作用可以由能够完成两个任务的相同的机器（本文称为热力机）执行。

此外，可测量离开分流器26的工作流体的温度、压力和量并且这些值可由处于工作流体回路中的阀控制。

尽管本发明已经在图和前述说明中详细地图示和描述，这样的图示和描述被认为是说明性的或示范性的而不是限制性的；本发明不限于公开的实施例。对公开的实施例的其他变化形式可以被本领域内技术人员理解和实现并且从对图、公开和附上的权利要求的学习来实践要求权利的发明。在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多数。单个处理器或控制器或其他单元可实现权利要求中列举的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中列举某些措施的这一事实不指示这些措施的组合无法被有利地使用。在权利要求中的任何标号不应该解释为限制范围。

Claims (15)

1. 一种用于通过在充能循环中将热能传递至热储存（52）而储存电能并且通过在卸能循环中使热能从所述热储存（52）取回而发电的热电能量储存***（10），

所述热电能量储存***（10）包括：

使工作流体循环的工作流体回路（24），

第一压缩机（14），其在所述充能循环中将所述工作流体从低压压缩到中间压力，

中间冷却器（28，30），其在所述充能循环中在所述中间压力冷却所述工作流体，

第二压缩机（18），其在所述充能循环中将所述工作流体从所述中间压力压缩到高压，

第一热交换器（34），其在所述充能循环中使热从处于高压的工作流体传递到所述热储存（52），并且在所述卸能循环中将热从热储存传递到处于高压的工作流体。

2. 如权利要求1所述的***（10），

其中所述中间冷却器包括闪发式中间冷却器（28）。

3. 如权利要求1或2所述的***（10），

其中所述中间冷却器包括第二热交换器（30），

其中所述第二热交换器（30）在所述充能循环中将热从处于所述中间压力的工作流体传递到第二热储存，并且在所述卸能循环中将热从所述第二热储存传递到处于所述中间压力的工作流体。

4. 如权利要求1-3中任一项所述的***（10），其进一步包括：

第一膨胀器（20），其在所述充能循环中使所述第一热交换器（34）后的工作流体膨胀到所述中间压力；

其中，在所述充能循环中，处于所述中间压力的工作流体的第一部分被输入所述中间冷却器。

5. 如权利要求1-4中任一项所述的***（10），其进一步包括：

第二膨胀器（22），其在所述充能循环中使处于所述中间压力的工作流体膨胀到所述低压。

6. 如权利要求1-5中的任一项所述的***（10），其进一步包括：

第三热交换器（38），其在所述充能循环中将热从第三热储存（40）传递到处于低压的工作流体，并且在所述卸能循环中，将热从处于低压的工作流体传递到所述第三热储存。

7. 如权利要求1-6中任一项所述的***（10），

其中所述中间冷却器包括闪发式中间冷却器（28）和第三热交换器（30），

其中，在所述充能循环中，所述闪发式中间冷却器与所述第三热交换器之间的工作流体被从第一中间压力压缩到第二中间压力。

8. 如权利要求1-7中任一项所述的***（10），其进一步包括：

第一涡轮机（62），其在所述卸能循环中使所述工作流体从所述高压膨胀到所述中间压力用于产生电能，

第二涡轮机（64），其在所述卸能循环中使所述工作流体从所述中间压力膨胀到所述低压用于产生电能。

9. 如权利要求1-7中任一项所述的***（10），其进一步包括：

泵（60），在所述卸能循环中，其在所述卸能循环期间将所述工作流体从所述低压泵送到所述高压。

10. 一种用于在充能循环中储存电能并且在卸能循环中取回电能的方法，

其中所述充能循环包括以下步骤：

将所述工作流体从低压压缩到中间压力用于储存电能（特别用于将电能转化成热能）；

在所述中间压力冷却所述工作流体；

将所述工作流体从所述中间压力压缩到高压用于储存电能；

将热从处于高压的工作流体传递到所述热储存；

其中所述卸能循环包括以下步骤：

将热从所述热储存传递到处于高压的工作流体；

使所述工作流体从所述高压膨胀用于产生电能。

11. 如权利要求10所述的方法，

其中所述充能循环包括以下步骤：

在所述中间压力将热从所述工作流体传递到第二热储存；

其中所述卸能循环包括以下步骤：

使所述工作流体从所述高压膨胀到所述中间压力用于在第一涡轮机中产生电能；

将热从所述第二热储存传递到处于所述中间压力的工作流体；

使所述工作流体从所述中间压力膨胀到所述低压用于在第二涡轮机中产生电能。

12. 如权利要求10或11所述的方法，

其中所述充能循环包括以下步骤：

使热交换之后处于高压的工作流体膨胀到所述中间压力；

使用在处于高压的热交换之后处于中间压力的工作流体的第一部分用于冷却在处于高压的热交换之前的工作流体。

13. 如权利要求10-12中任一项所述的方法，

其中所述充能循环包括以下步骤：

使处于所述中间压力的工作流体膨胀到所述低压；

将热从第三热储存传递到处于低压的工作流体；

其中所述卸能循环包括以下步骤：

将热从处于低压的工作流体传递到所述第三热储存。

14. 如权利要求10-13中任一项所述的方法，

其中所述充能循环包括以下步骤：

在具有处于第一中间压力的工作流体的闪发式中间冷却与具有处于第二中间压力的第二热储存的热交换之间将工作流体从所述第一中间压力压缩到所述第二中间压力。

15. 如权利要求10-14中任一项所述的方法，

其中跨临界地进行所述充能循环和/或所述卸能循环中的至少一段。

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