[发明专利]太阳能的储存

说明书

运行太阳能设施的方法包括：通过以下将太阳能储存在该太阳能设施的压缩空气系统中：(a)将太阳能转变为电能，该电能使压缩空气系统的压缩机运行并产生压缩空气；和/或(b)将太阳能用作热能，该热能对太阳能设施的压缩空气系统中的压缩空气进行加热。

技术领域

本发明涉及对太阳能进行储存。

背景技术

太阳能的间歇特性是广泛使用太阳能的主要障碍。

在储存太阳能领域已经开展了大量的研发工作。进行太阳能储存可以考虑的方案包括化学蓄电池、水力蓄能系统、以及采用传热介质(如熔盐)的热储存。

化学蓄电池尽管从技术角度看是能够用于储存的，但是对于大型应用而言则过于昂贵，原因如下。

1.每KWh容量的初始资本成本较高。

2.寿命较短，要求在20年内进行若干次更换。

3.放电深度通常在60-90％的范围内，要求过大尺寸的电池组。

4.循环效率损失严重。

5.化学蓄能所需特殊材料可能有限且昂贵。

6.在使用寿命末期对重金属/有毒材料进行回收导致额外的成本。

7.对大量单个电池进行精心管理和/或维护增加了额外的成本。

8.对过度放电和过度充电敏感。

在许多领域仍需要进行大量研发工作，以生产出可解决上述所有问题的化学蓄电池。其他公知的太阳能储存方案也存在问题。

需要一种储存太阳能的有效方案，能够满足与太阳入射的时间和照射量并不吻合的顾客需求。对于大型太阳能发电设施而言，尤其需要有效的太阳能储存方案，这种大型太阳能发电设施产生电力以向当地的、地区的或者国家的电网供电。

不应将以上描述以及在本说明书后面部分中对本申请人的第WO2012/009764号国际公布中所述的发明所进行的描述认为是对澳大利亚或者其他地方的公知常识的承认。

发明内容

本发明基于申请人对以下的实现：可以通过有效地使用来自太阳能发电系统的(废的或者额外的)热量，以提高压缩空气能量储存系统中的电能储存效率。

总体而言，本发明提供了一种运行太阳能设施的方法，该方法包括：将太阳能储存在太阳能设施的压缩空气系统中。可将从来自压缩空气系统的压缩空气产生的电力的效率提高到匹配或者超过通常电化学蓄电池的水平，而成本却相当低。

更具体地，本发明(并非仅仅)提供了一种运行太阳能设施的方法，该方法包括：通过以下将太阳能储存在太阳能设施的压缩空气系统中：

(a)将太阳能转变为电能，并使用该电能的至少一部分以使压缩空气系统的压缩机运行并产生压缩空气；和/或

(b)将太阳能用作热能，该热能对太阳能设施的压缩空气系统中的压缩空气进行加热。

太阳能设施可以是用于从太阳能产生电能的任何适合的设施。

太阳能设施可以是大型太阳能设施，其用于从太阳能产生电能以在当地的、地区的或者国家的电网中使用。用语“大型太阳能设施”在本文中应被理解成意指接收至少600kW且通常至少700kW太阳能的设施。

压缩空气系统可包括：压缩机，用于对空气进行压缩；容器，用于在加压条件下储存空气；以及由压缩空气驱动的发电机，用于从压缩空气的能量产生电力。通过该设置，容器可储存通过太阳能产生的压缩空气，并且容器可向发电机供应压缩空气以按需产生电力，例如在满足与太阳能的输入时间和输入量不吻合的顾客需求的时期内产生电力。