[发明专利]用于能量存储和短期发电的方法和系统

权利要求书

1.一种用于能量存储和短期发电的方法，所述方法包括以下步骤：

a)在地下储液器(10)中存储液体CO₂，所述地下储液器(10)布置为以第一温度从一个或更多个CO₂捕获地点连续接收液体CO₂并且排出液体CO₂以运输至最终存储器，所述地下储液器(10)维持在8-10巴的压力；

b)当需要短期发电时，进行以下步骤：

-从所述地下储液器(10)抽取液体CO₂并且使所述液体CO₂的压力增加至40-50巴；

-在低值热源的帮助下蒸发被加压的CO₂；

-使被蒸发的CO₂膨胀至8-10巴的压力，由此产生旋转功率，该旋转功率用于产生电功率；

-冷凝被膨胀的CO₂并且以高于所述第一温度的第二温度使被冷凝的CO₂回到所述地下储液器(10)；

c)当不再需要短期发电时，通过热泵(23)循环来自所述地下储液器(10)的液体CO₂以冷却所述液体CO₂，直到其温度达到所述第一温度为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度是-45℃至-55℃，并且所述第二温度是-15℃至-25℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度是-50℃，并且所述第二温度是-20℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述地下储液器(10)位于200-300m的深度处的基岩(25)中，并且所述地下储液器(10)的容积超过50000m³。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述地下储液器(10)的容积在50000-150000m³的范围中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述低值热源是海水、大气空气或工业废热。

7.一种用于能量存储和短期发电的系统，所述系统包括：

-地下储液器(10)，其布置为以第一温度从一个或更多个CO₂捕获地点连续接收液体CO₂并且连续排出液体CO₂以运输至最终存储器，所述地下储液器(10)维持在8-10巴的压力；

-泵(11)，其用于从所述地下储液器(10)抽取液体CO₂并且使所述液体CO₂加压至40-50巴的压力；

-热交换器，其用于在低值热源的帮助下蒸发被加压的CO₂；

-涡轮(13)以及发电机(14)，所述涡轮(13)用于使被蒸发的CO₂膨胀至8-10巴的压力，从而产生旋转功率，所述发电机(14)连接至所述涡轮(13)，以便从所述旋转功率产生电功率；

-冷凝器(15)，其用于冷凝被膨胀的CO₂；

-第一装置，其用于在比抽取自所述地下储液器(10)的液体CO₂的温度高的温度将被冷凝的CO₂进料回到所述地下储液器(10)；

-第二装置，其用于当不再需要短期发电的时期期间，通过热泵(23)循环抽取自所述地下储液器(10)的液体CO₂，以冷却所述液体CO₂回到所述第一温度。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述地下储液器(10)位于200-300m的深度处的基岩(25)中，并且所述地下储液器(10)的容积超过50000m³。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述地下储液器(10)的容积在50000-150000m³的范围中。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，还包括用于当需要极短期发电时使被膨胀的CO₂释放到大气的装置(22)。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其中所述热交换器被布置来利用低值热源。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述低值热源是海水、大气空气或工业废热。