[发明专利]利用低温液化储能的天然气和电力互联调峰系统

说明书

利用低温液化储能的天然气和电力互联调峰系统，包括电力驱动的天然气增压、预冷和液化子系统、利用LNG冷能驱动的动力发电和LNG增压汽化膨胀发电子系统、低温冷量循环子系统和高温热量循环子系统，通过低温冷量循环子系统回收LNG增压气化释放的低温冷能用于天然气深度冷却，以减少天然气液化过程的耗功；利用高温热量循环子系统回收天然气压缩产生的热量用于气化后的高压天然气过热，增加高压天然气膨胀输出电力；本发明可有效地实现电力大规模储存，同时充分发挥LNG对天然气网络的调峰功能，电力回收效率高，节能效果显著。

技术领域

本发明属于综合能源系统节能技术领域，具体涉及利用低温液化储能的天然气和电力互联调峰系统。

背景技术

综合能源系统是多种类能源供应、传输与消费终端构成的复杂系统，其涉及到各种能源的物流供应、输送调配、能源相互转化问题。随着国家能源战略的转型，提高我国天然气的一次能源消费占比是大势所趋，同时基于可再生能源的电力供应也得到蓬勃发展。然而受下游终端消费波动、电网和气网的输送能力限制，电力输送和天然气的压送参数需要及时调整，以保证能量安全高效地输送和利用。

由于电力难以直接存储，对于大宗的冗余电量必须转化为其它能量加以储存，否则就需直接放散，造成极大的浪费。目前，将电力转化为势能存储备受关注，抽水储能、压缩空气储能已有规模工程应用；另外，将电力转化为化学能(如电解制氢、电制天然气)有望成为大规模综合能源系统储能技术。大型水坝、大型压缩空气储存空间受制于地理自然条件，建设成本高，当电力回收效率低于50％时经济性差。电力制氢和制天然气的电力回收率还有待提高，基于现有技术和其经济性，尚不具备工程化条件。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了利用低温液化储能的天然气和电力互联调峰系统，利用天然气的低温液化实现电力的大规模储存与恢复，达到较高的电力循环回收效率，有效实现电力和天然气互联调峰。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

利用低温液化储能的天然气和电力互联调峰系统，包括第一级天然气压缩机C1，第一级天然气压缩机C1入口与低压天然气管道连接，第一级天然气压缩机C1出口与第一级中间冷却器HX1热流体入口连接，第一级中间冷却器HX1热流体出口与第二级天然气压缩机C2入口连接，第二级天然气压缩机C2出口与第二级中间冷却器HX2热流体入口连接，第二级中间冷却器HX2热流体出口与第一混合器M1第一入口连接，第一混合器M1出口与第三级天然气压缩机C3入口连接，第三级天然气压缩机C3出口与第三级中间冷却器HX3热流体入口连接，第三级中间冷却器HX3热流体出口与第四级天然气压缩机C4入口连接，第四级天然气压缩机C4出口与第四级中间冷却器HX4热流体入口连接，第四级中间冷却器HX4热流体出口与高温区换热器HX5入口a连接，和入口a对应的高温区换热器HX5出口f与中温区换热器HX6入口h连接，和入口h对应的中温区换热器HX6出口k与低温区换热器HX7入口m连接，和入口m对应的低温区换热器HX7出口r与第一节流阀V1入口连接，第一节流阀V1出口与LNG储罐S1入口连接，LNG储罐S1气相出口与低温区换热器HX7入口q连接，和入口q对应的低温区换热器HX7出口n与中温区换热器HX6入口j连接，和入口j对应的中温区换热器HX6出口i与高温区换热器HX5入口e连接，和入口e对应的高温区换热器HX5出口b与第一混合器M1第二入口连接，构成天然气增压、预冷和液化子系统。