CN219980496U - 储能*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种储能***,包括发电单元、储能单元以及应用单元;发电单元与应用单元中的用电模块相连接,以向用电模块供电;储能单元包括热储能单元和氢储能单元,热储能单元包括热储能模块、蒸汽发生器以及汽轮机,热储能模块用于储存热量,热储能模块的热量输出端与蒸汽发生器的进气端相连接,蒸汽发生器的出气端与汽轮机的进气端连接,汽轮机的输出轴与用电模块的供电端连接。本实用新型降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,实现了多能互补储能的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能技术领域,特别涉及一种储能***。
背景技术
近年来,随着我国能源产业的变革,能源发展动力已由传统能源产业转向新能源产业,能源结构由原煤发电向多元化、清洁化发电转变。因此,发展绿色能源产业已成为我国能源结构转变的必经之路,光伏、风力及光热发电等作为新型能源产业,目前已被广泛应用和推广。
目前,储能的方法较多,如抽水蓄能、电化学储能,这些常被应用的储能方式均具有储能的作用。
然而,这些储能方法虽然能实现储能的目的,但该类方法储能设施建设周期较长,建设成本及后期运行维护较高,储能过程中能量损失较大,整个***发电转化率较低。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型提供一种储能***,降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,实现了多能互补储能的目的。
为了实现上述目的,本实用新型实施例提供如下技术方案:
本实用新型实施例提供一种储能***,包括发电单元、储能单元以及应用单元;
发电单元与应用单元中的用电模块相连接,以向用电模块供电;
储能单元包括热储能单元和氢储能单元,热储能单元包括热储能模块、蒸汽发生器以及汽轮机,热储能模块用于储存热量,热储能模块的热量输出端与蒸汽发生器的进气端相连接,蒸汽发生器的出气端与汽轮机的进气端连接,汽轮机的输出轴与用电模块的供电端连接;
氢储能单元包括氢储能模块和发电模块,氢储能模块用于储存氢能,氢储能模块的氢能输出端与发电模块的氢能输入端相连,发电模块的发电端与用电模块的供电端连接。
本实用新型的有益效果是:通过发电单元、储能单元以及应用单元的设置,协调互补可以实现发电***中富裕的电量的转化、存储和输送,在保证清洁储能的前提下,降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,真正实现了多能互补储能的目的,有效提升了电网稳定性,具有较为广泛的应用价值。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
在一些可选的实施方式中,热储能模块包括冷熔盐储罐、热盐泵以及热熔盐储罐,热盐泵连接在发电单元与热熔盐储罐之间,且位于冷熔盐储罐和热熔盐储罐之间,热熔盐储罐的热量输入端与冷熔盐储罐的热量输出端相连,热盐泵被配置为将冷熔盐储罐的热量泵入冷熔盐储罐中;
热熔盐储罐的热量输出端连接蒸汽发生器的进气端,蒸汽发生器的出气端连接汽轮机的进气端,蒸汽发生器的热量输出端连接冷熔盐储罐的热量输入端。
在一些可选的实施方式中,热储能模块还包括相互连接的第一热储能模块和第二热储能模块,第一热储能模块和第二热储能模块的热量输出端均与蒸汽发生器的进气端相连接。
在一些可选的实施方式中,第一热储能模块包括电加热器,电加热器被配置为产生热量,冷熔盐储罐的热量输入端与电加热器的热量输出端连接,电加热器连接在冷熔盐储罐的热量输出端和热熔盐储罐的热量输入端之间。
在一些可选的实施方式中,第二热储能模块包括定日镜以及光热塔,定日镜被配置为将太阳能反射至光热塔,以使光热塔产生热量,冷熔盐储罐的热量输入端与光热塔的热量输出端相连。
在一些可选的实施方式中,第二热储能模块还包括冷盐泵,冷盐泵位于冷熔盐储罐和光热塔之间,且被配置为将冷熔盐储罐的冷熔盐泵入光热塔中。
在一些可选的实施方式中,第二热储能模块还包括涡轮机和发电机,涡轮机的输入轴与光热塔的能量输出端相连,涡轮机的输出轴与发电机的输入轴连接,冷盐泵和热盐泵的输入轴与发电机的输出轴连接。
在一些可选的实施方式中,氢储能模块包括电解槽、氢气压缩机以及氢气储存罐,电解槽被配置为制造氢气,氢气压缩机被配置为与电解槽的出气端连接,以将电解槽出气端的气体吸入氢气压缩机内,并储存至氢气储存罐内,氢气储存罐连通于氢气压缩机的出气端和发电模块的进气端之间。
在一些可选的实施方式中,发电模块包括燃料电池和微型燃气轮机,燃料电池和微型燃气轮机的进气端均与氢气储存罐的出气端相连,燃料电池和微型燃气轮机的发电端均与用电模块的供电端连接。
在一些可选的实施方式中,热储能单元还包括冷凝器,应用单元包括工业供水模块和供暖模块;
蒸汽发生器、工业供水模块以及冷凝器的进水端均与燃料电池的出水端相连,冷凝器和微型燃气轮机的出水端均与供暖模块的进水端相连,以使冷凝器和微型燃气轮机中的热水为供暖模块供暖;
工业供水模块和电解槽的进水端均与供暖模块的出水端相连,以使供热后的冷水流入工业供水模块和电解槽内。
本实用新型实施例提供的储能***,包括发电单元、储能单元以及应用单元;发电单元与应用单元中的用电模块相连接,以向用电模块供电;储能单元包括热储能单元和氢储能单元,热储能单元包括热储能模块、蒸汽发生器以及汽轮机,热储能模块用于储存热量,热储能模块的热量输出端与蒸汽发生器的进气端相连接,蒸汽发生器的出气端与汽轮机的进气端连接,汽轮机的输出轴与用电模块的供电端连接;氢储能单元包括氢储能模块和发电模块,氢储能模块用于储存氢能,氢储能模块的氢能输出端与发电模块的氢能输入端相连,发电模块的发电端与用电模块的供电端连接。
通过发电单元、储能单元以及应用单元的设置,协调互补可以实现发电***中富裕的电量的转化、存储和输送,在保证清洁储能的前提下,降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,真正实现了多能互补储能的目的,有效提升了电网稳定性,具有较为广泛的应用价值。
除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本实用新型实施例提供的储能***所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的储能***的原理示意图;
图2是本申请实施例提供的储能***中热储能单元的原理示意图;
图3是本申请实施例提供的储能***中氢储能单元的原理示意图;
图4是本申请实施例提供的储能***中应用单元的原理示意图。
附图标记说明:
100-储能***;
110-发电单元;
111-风光发电区;
112-送电线路;
120-热储能单元;
121-热储能模块;
1211-冷熔盐储罐;
1212-热盐泵;
1213-热熔盐储罐;
1214-电加热器;
1215-定日镜;
1216-光热塔;
1217-冷盐泵;
1218-涡轮机;
1219-发电机;
122-蒸汽发生器;
123-汽轮机;
124-冷凝器;
130-氢储能单元;
131-氢储能模块;
1311-电解槽;
1312-氢气压缩机;
1313-氢气储存罐;
132-发电模块;
1321-燃料电池;
1322-微型燃气轮机;
140-应用单元;
141-建筑用电设施;
142-交通用电设施;
143-工业用电设施;
144-工业供水模块;
145-供暖模块。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
目前,储能方法较多,如抽水蓄能、电化学储能,这些常被应用的储能方式均具有储能的作用。但是,这些储能方法虽然能实现储能的目的,但该类方法储能设施建设周期较长,建设成本及后期运行维护较高,储能过程中能量损失较大,整个***发电转化率较低。
为了克服现有技术中的缺陷,本实用新型提供的一种储能***,通过发电单元、储能单元以及应用单元的设置,协调互补可以实现发电***中富裕的电量的转化、存储和输送,在保证清洁储能的前提下,降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,真正实现了多能互补储能的目的,有效提升了电网稳定性,具有较为广泛的应用价值。
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
下面将结合附图详细的对本实用新型的内容进行描述,以使本领域技术人员能够更加清楚详细的了解本实用新型的内容。
图1是本申请实施例提供的储能***的原理示意图,图2是本申请实施例提供的储能***中热储能单元的原理示意图,图3是本申请实施例提供的储能***中氢储能单元的原理示意图,图4是本申请实施例提供的储能***中应用单元的原理示意图。
如图1至图4所示,本申请实施例提供了一种储能***100,包括发电单元110、储能单元以及应用单元140;
发电单元110与应用单元140中的用电模块相连接,以向用电模块供电。
需要说明的是,发电单元110包括风光发电区111和送电线路112,风光发电区111可以通过送电线路112连接用电模块,在用电高峰时,风光发电区111发出的电量可以通过送电线路112连接用电模块,实现用电模块的调频和调峰。
此外,需要说明的是,用电模块可以为建筑用电设施141、交通用电设施142以及工业用电设施143等,具体的,被申请实施例在此不过多限制。
可以理解的是,发电单元110可以为光伏发电***或风力发电***等,在此不做唯一限定。
具体地,通过发电单元110中的风光发电区111将风能和光能转化为电能,并通过送电线路112将电能输送至建筑用电设施141、交通用电设施142及工业用电设施143进行电量的消纳,本模块主要是完成电能的收集、转化和消纳。
其中,储能单元包括热储能单元120和氢储能单元130,热储能单元120包括热储能模块121、蒸汽发生器122以及汽轮机123,热储能模块121用于储存热量,热储能模块121的热量输出端与蒸汽发生器122的进气端相连接,蒸汽发生器122的出气端与汽轮机123的进气端连接,汽轮机123的输出轴与用电模块的供电端连接。
需要说明的是,储能单元主要用于:当电量未能被消纳时,通过热储能单元120和氢储能单元130将多余的电量进行转化和存储。
具体地,当电量未能被消纳时,热储能单元120用于储存未能被消纳的热量,便于之后进行使用,从而完成电能-热能的转化和存储。
当白天电网电量不足或夜间需电量增大时,可将存储的热能进行能量转化和输出,其具体方式为:热储能单元120中储存的热量可以用在蒸汽发生器122的工作中,使得蒸汽发生器122可以产生水蒸气,产生的水蒸气通过汽轮机123的进气端进入汽轮机123,带动汽轮机123工作,进而汽轮机123发电,产生的电能输送至用电模块中的建筑用电设施141、交通用电设施142及工业用电设施143等。
其中,氢储能单元130包括氢储能模块131和发电模块132,氢储能模块131用于储存氢能,氢储能模块131的氢能输出端与发电模块132的氢能输入端相连,发电模块132的发电端与用电模块的供电端连接。
具体地,当电量未能被消纳时,氢储能单元130用于储存未能被消纳的能量,便于之后进行使用,从而完成电能-氢能的转化和存储。
当白天电网电量不足或夜间需电量增大时,可将存储的氢能进行能量转化和输出,其具体方式为:氢储能模块131储存氢能,发电模块132吸入氢气进行发电,产生的电能输送至用电模块中的建筑用电设施141、交通用电设施142及工业用电设施143等。
需要说明的是,储能单元中的热储能单元120和氢储能单元130,无论是热储能单元120中的储存热能,还是氢储能单元130中的储存氢能,主要是为了完成存储能量的转化和电网的调峰的目的。
通过上述设置,即,通过发电单元110、储能单元以及应用单元140的设置,协调互补可以实现发电***中富裕的电量的转化、存储和输送,在保证清洁储能的前提下,降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,真正实现了多能互补储能的目的,有效提升了电网稳定性,具有较为广泛的应用价值。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,热储能模块121包括冷熔盐储罐1211、热盐泵1212以及热熔盐储罐1213,热盐泵1212连接在发电单元110与热熔盐储罐1213之间,且位于冷熔盐储罐1211和热熔盐储罐1213之间,热熔盐储罐1213的热量输入端与冷熔盐储罐1211的热量输出端相连,热盐泵1212被配置为将冷熔盐储罐1211的热量泵入冷熔盐储罐1211中;
热熔盐储罐1213的热量输出端连接蒸汽发生器122的进气端,蒸汽发生器122的出气端连接汽轮机123的进气端,蒸汽发生器122的热量输出端连接冷熔盐储罐1211的热量输入端。
可以理解的是,冷熔盐储罐1211输送的冷盐吸收热量后,热盐泵1212将其泵入热熔盐储罐1213中,并存储于热熔盐储罐1213中,从而完成热能的存储。
在用电高峰时,存储于热熔盐储罐1213中的热盐输送至蒸汽发生器122以实现热量的输送,蒸汽发生器122通过热熔盐储罐1213输送的热量产生大量的蒸汽并驱动汽轮机123做功,从而驱动汽轮机123发电,实现了热能到电能的转化。在此过程中,产生的电量通过线路输送至用电模块中的建筑用电设施141、交通用电设施142及工业用电设施143等。
本实施例中,热储能模块121在释放能量时,可以通过存储在热熔盐储罐1213中的热盐为蒸汽发生器122提供热量,减少外部能量的输入,实现了能量的多重利用,提高了能量利用效率,降低储能成本。
需要说明的是,冷熔盐储罐1211、热盐泵1212以及热熔盐储罐1213之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,热储能模块121还包括相互连接的第一热储能模块121和第二热储能模块121,第一热储能模块121和第二热储能模块121的热量输出端均与蒸汽发生器122的进气端相连接。
可以理解的是,第一热储能模块121和第二热储能模块121可以为两种不同的储热方式。更能体现整个***的多能互补储能的目的,提高了***能量利用率。
在一些可选的实施方式中,第一热储能模块121包括电加热器1214,电加热器1214被配置为产生热量,冷熔盐储罐1211的热量输入端与电加热器1214的热量输出端连接,电加热器1214连接在冷熔盐储罐1211的热量输出端和热熔盐储罐1213的热量输入端之间。
需要说明的是,第一热储能模块121可以为电加热储能模块121。
具体地,主要是通过电加热器1214将电能转化为热能,并通过冷熔盐储罐1211中的冷盐将热量进行吸收,并通过热盐泵1212抽至热熔盐储罐1213中进行存储,从而完成热能的存储。
需要说明的是,冷熔盐储罐1211的热量输入端与电加热器1214的热量输出端、电加热器1214与热熔盐储罐1213的热量输入端之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,第二热储能模块121包括定日镜1215以及光热塔1216,定日镜1215被配置为将太阳能反射至光热塔1216,以使光热塔1216产生热量,冷熔盐储罐1211的热量输入端与光热塔1216的热量输出端相连。
需要说明的是,第一热储能模块121可以为自然吸热储能模块121。
具体地,主要是通过定日镜1215将太阳能反射至光热塔1216,冷熔盐储罐1211中存储的冷盐输送至光热塔1216中的吸热器处进行吸热,后通过热盐泵1212将热盐抽送至热熔盐储罐1213中进行能量的存储,从而完成热能的存储。
需要说明的是,定日镜1215与光热塔1216以及光热塔1216与冷熔盐储罐1211之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,第二热储能模块121还包括冷盐泵1217,冷盐泵1217位于冷熔盐储罐1211和光热塔1216之间,且被配置为将冷熔盐储罐1211的冷熔盐泵入光热塔1216中。
具体地,主要是通过定日镜1215将太阳能反射至光热塔1216,通过冷盐泵1217将冷熔盐储罐1211中存储的冷盐输送至光热塔1216中的吸热器处进行吸热,后通过热盐泵1212将热盐抽送至热熔盐储罐1213中进行能量的存储,从而完成热能的存储。
需要说明的是,冷盐泵1217与冷熔盐储罐1211以及冷盐泵1217与光热塔1216之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,第二热储能模块121还包括涡轮机1218和发电机1219,涡轮机1218的输入轴与光热塔1216的能量输出端相连,涡轮机1218的输出轴与发电机1219的输入轴连接,冷盐泵1217和热盐泵1212的输入轴与发电机1219的输出轴连接。
具体地,冷熔盐储罐1211中的冷熔盐吸热后从光热塔1216顶部输送至光热塔1216底部时,其光热塔1216底部的熔盐输送管道内布置有涡轮机1218,热熔盐在流动过程中推动涡轮机1218将重力势能转化为动能,并推动发电机1219进行发电,发的电能输送给冷盐泵1217和热盐泵1212进行持续工作。
需要说明的是,涡轮机1218将热熔盐从光热塔1216顶部向下传输产生的势能进行了收集转化,并将转化后的电能提供给冷盐泵1217和热盐泵1212,提升了储能单元的能量利用率,降低了***运行成本。
此外,需要说明的是,涡轮机1218的输入轴与光热塔1216的能量输出端、涡轮机1218的输出轴与发电机1219的输入轴以及冷盐泵1217和热盐泵1212的输入轴与发电机1219的输出轴之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,氢储能模块131包括电解槽1311、氢气压缩机1312以及氢气储存罐1313,电解槽1311被配置为制造氢气,氢气压缩机1312被配置为与电解槽1311的出气端连接,以将电解槽1311出气端的气体吸入氢气压缩机1312内,并储存至氢气储存罐1313内,氢气储存罐1313连通于氢气压缩机1312的出气端和发电模块132的进气端之间。
需要说明的是,与此同时,未能被消纳的电量用于供应给电解槽1311用于制氢,制出的氢气通过氢气压缩机1312存储于氢气储存罐1313中,此外,发电单元110输送的电还为热盐泵1212和冷盐泵1217提供电量,本模块主要完成未消纳电量的转化和存储。
此外,需要说明的是,电解槽1311出气端与氢气压缩机1312的进气端、氢气压缩机1312的出气端与氢气储存罐1313的进气端以及氢气储存罐1313的出气端与发电模块132的进气端之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
另外,本实用新型相较于单一的风力发电、光伏发电和热储能***100,其可在进行城市用电网供电的同时,可将多余的电量进行灵活存储,在夜晚、阴雨天或电能需求高峰期连续稳定供电,从而提升了电网的稳定性,具有较优的电网柔性调节作用。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,发电模块132包括燃料电池1321和微型燃气轮机1322,燃料电池1321和微型燃气轮机1322的进气端均与氢气储存罐1313的出气端相连,燃料电池1321和微型燃气轮机1322的发电端均与用电模块的供电端连接。
需要说明的是,存储的氢能通过燃料电池1321的燃烧和微型燃气轮机1322进行发电,产生的电能输送至建筑用电设施141、交通用电设施142及工业用电设施143。
此外,需要说明的是,燃料电池1321的进气端与氢气储存罐1313的出气端、微型燃气轮机1322的进气端与氢气储存罐1313的出气端、燃料电池1321的发电端与用电模块的供电端以及微型燃气轮机1322的发电端与用电模块的供电端之间均设有管路,通过管路将两者接通,具体的,管路的尺寸以及长短,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例在此不过多限制。
如图1至图4所示,在一些可选的实施方式中,热储能单元120还包括冷凝器124,应用单元140包括工业供水模块144和供暖模块145。
蒸汽发生器122、工业供水模块144以及冷凝器124的进水端均与燃料电池1321的出水端相连,冷凝器124和微型燃气轮机1322的出水端均与供暖模块145的进水端相连,以使冷凝器124和微型燃气轮机1322中的热水为供暖模块145供暖。
工业供水模块144和电解槽1311的进水端均与供暖模块145的出水端相连,以使供热后的冷水流入工业供水模块144和电解槽1311内。
需要说明的是,在热储能单元120和氢储能单元130的能量转化过程中,燃料电池1321燃烧过程中产生的水可为工业供水模块144、蒸汽发生器122以及冷凝器124进行供应冷水,而为冷凝器124进行冷却产生的热水和微型燃气轮机1322发电后产生的热水可为供暖模块145进行供热,而供热后水可为工业供水模块144和电解槽1311进行供水。
本实用新型中的氢储能单元130发电后产生的水量为热储能单元120的蒸汽发生器122、冷凝器124和工业供水模块144供应充足的水源,同时热储能单元120中冷凝器124以及氢储能单元130中微型燃气轮机1322产生的热水可为供暖模块145进行供热,其后供热后的水又为工业供水模块144和电解槽1311供水,实现了多个***的资源互补,提升了整个***的能源互补效率,降低了过程中的能量损耗。
本申请实施例提供的储能***,包括发电单元、储能单元以及应用单元;发电单元与应用单元中的用电模块相连接,以向用电模块供电;储能单元包括热储能单元和氢储能单元,热储能单元包括热储能模块、蒸汽发生器以及汽轮机,热储能模块用于储存热量,热储能模块的热量输出端与蒸汽发生器的进气端相连接,蒸汽发生器的出气端与汽轮机的进气端连接,汽轮机的输出轴与用电模块的供电端连接;氢储能单元包括氢储能模块和发电模块,氢储能模块用于储存氢能,氢储能模块的氢能输出端与发电模块的氢能输入端相连,发电模块的发电端与用电模块的供电端连接。
通过发电单元、储能单元以及应用单元的设置,协调互补可以实现发电***中富裕的电量的转化、存储和输送,在保证清洁储能的前提下,降低了储能运行成本,提高了***能量利用率,真正实现了多能互补储能的目的,有效提升了电网稳定性,具有较为广泛的应用价值。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种储能***,其特征在于,包括发电单元、储能单元以及应用单元;
所述发电单元与所述应用单元中的用电模块相连接,以向所述用电模块供电;
所述储能单元包括热储能单元和氢储能单元,所述热储能单元包括热储能模块、蒸汽发生器以及汽轮机,所述热储能模块用于储存热量,所述热储能模块的热量输出端与所述蒸汽发生器的进气端相连接,所述蒸汽发生器的出气端与所述汽轮机的进气端连接,所述汽轮机的输出轴与所述用电模块的供电端连接;
所述氢储能单元包括氢储能模块和发电模块,所述氢储能模块用于储存氢能,所述氢储能模块的氢能输出端与所述发电模块的氢能输入端相连,所述发电模块的发电端与所述用电模块的供电端连接。
2.根据权利要求1所述的储能***,其特征在于,所述热储能模块包括冷熔盐储罐、热盐泵以及热熔盐储罐,所述热盐泵连接在所述发电单元与所述热熔盐储罐之间,且位于所述冷熔盐储罐和所述热熔盐储罐之间,所述热熔盐储罐的热量输入端与所述冷熔盐储罐的热量输出端相连,所述热盐泵被配置为将所述冷熔盐储罐的热量泵入所述冷熔盐储罐中;
所述热熔盐储罐的热量输出端连接所述蒸汽发生器的进气端,所述蒸汽发生器的出气端连接所述汽轮机的进气端,所述蒸汽发生器的热量输出端连接所述冷熔盐储罐的热量输入端。
3.根据权利要求2所述的储能***,其特征在于,所述热储能模块还包括相互连接的第一热储能模块和第二热储能模块,所述第一热储能模块和所述第二热储能模块的热量输出端均与所述蒸汽发生器的进气端相连接。
4.根据权利要求3所述的储能***,其特征在于,所述第一热储能模块包括电加热器,所述电加热器被配置为产生热量,所述冷熔盐储罐的热量输入端与所述电加热器的热量输出端连接,所述电加热器连接在所述冷熔盐储罐的热量输出端和所述热熔盐储罐的热量输入端之间。
5.根据权利要求4所述的储能***,其特征在于,所述第二热储能模块包括定日镜以及光热塔,所述定日镜被配置为将太阳能反射至所述光热塔,以使光热塔产生热量,所述冷熔盐储罐的热量输入端与所述光热塔的热量输出端相连。
6.根据权利要求5所述的储能***,其特征在于,所述第二热储能模块还包括冷盐泵,所述冷盐泵位于所述冷熔盐储罐和所述光热塔之间,且被配置为将所述冷熔盐储罐的冷熔盐泵入所述光热塔中。
7.根据权利要求6所述的储能***,其特征在于,所述第二热储能模块还包括涡轮机和发电机,所述涡轮机的输入轴与所述光热塔的能量输出端相连,所述涡轮机的输出轴与所述发电机的输入轴连接,所述冷盐泵和所述热盐泵的输入轴与所述发电机的输出轴连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的储能***,其特征在于,所述氢储能模块包括电解槽、氢气压缩机以及氢气储存罐,所述电解槽被配置为制造氢气,所述氢气压缩机被配置为与所述电解槽的出气端连接,以将所述电解槽出气端的气体吸入所述氢气压缩机内,并储存至所述氢气储存罐内,所述氢气储存罐连通于所述氢气压缩机的出气端和所述发电模块的进气端之间。
9.根据权利要求8所述的储能***,其特征在于,所述发电模块包括燃料电池和微型燃气轮机,所述燃料电池和所述微型燃气轮机的进气端均与所述氢气储存罐的出气端相连,所述燃料电池和所述微型燃气轮机的发电端均与所述用电模块的供电端连接。
10.根据权利要求9所述的储能***,其特征在于,所述热储能单元还包括冷凝器,所述应用单元包括工业供水模块和供暖模块;
所述蒸汽发生器、所述工业供水模块以及所述冷凝器的进水端均与所述燃料电池的出水端相连,所述冷凝器和所述微型燃气轮机的出水端均与所述供暖模块的进水端相连,以使所述冷凝器和所述微型燃气轮机中的热水为所述供暖模块供暖;
所述工业供水模块和所述电解槽的进水端均与所述供暖模块的出水端相连,以使供热后的冷水流入所述工业供水模块和所述电解槽内。
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