[发明专利]基于二氧化碳气液相变的储能装置与方法

权利要求书

1.基于二氧化碳气液相变的储能装置，其特征在于，包括：

储气库，所述储气库为柔性气膜储气库，所述储气库用于存储气态二氧化碳，所述储气库的容积能够变化；

储液罐，所述储液罐用于存储液态二氧化碳；

储能组件，所述储能组件用于存储能量，所述储能组件设置于所述储气库与所述储液罐之间，所述储能组件包括冷凝器，二氧化碳经所述冷凝器由气态转变为液态，所述储能组件包括冷凝器与压缩储能部，所述压缩储能部至少设有一组，所述压缩储能部包括压缩机与储能换热器，每个所述压缩储能部中的所述储能换热器与所述压缩机连接，每个所述压缩储能部中的所述储能换热器与相邻的所述压缩储能部中的所述压缩机连接，始端的所述压缩储能部中的所述压缩机与所述储气库连接，末端的所述压缩储能部中的所述储能换热器与所述冷凝器连接，所述储液罐与所述冷凝器连接；

释能组件，所述释能组件用于释放能量，所述释能组件设置于所述储气库与所述储液罐之间，所述释能组件包括蒸发器，二氧化碳经所述蒸发器由液态转变为气态，所述释能组件包括膨胀释能部与释能冷却器，所述膨胀释能部至少设有一组，所述膨胀释能部包括释能换热器与膨胀机，每个所述膨胀释能部中的所述膨胀机与所述释能换热器连接，每个所述膨胀释能部中的所述膨胀机与相邻的所述膨胀释能部中的所述释能换热器连接，所述蒸发器与所述储液罐连接，始端的所述膨胀释能部中的所述释能换热器与所述蒸发器连接，末端的所述膨胀释能部中的所述膨胀机与所述释能冷却器连接，所述储气库与所述释能冷却器连接，所述释能冷却器用于对进入所述储气库的二氧化碳进行冷却；

换热组件，所述换热组件与所述储能换热器连接，所述换热组件与所述释能换热器连接，所述换热组件包括换热介质冷却器、储冷罐与储热罐，所述储冷罐与所述储热罐内设有换热介质，所述储冷罐、所述储热罐在所述储能组件与所述释能组件之间形成换热回路，所述换热介质能够在所述换热回路中流动，所述换热介质从所述储冷罐流动至所述储热罐时，所述储能换热器能够将二氧化碳经所述压缩机压缩时产生的部分能量转移至所述换热组件，所述换热介质从所述储热罐流动至所述储冷罐时，流经所述释能换热器的二氧化碳能够吸收所述换热组件中暂存的能量，所述换热介质冷却器用于对进入所述储冷罐的所述换热介质进行冷却；

热量回收组件，所述蒸发器与所述热量回收组件连接，所述冷凝器与所述热量回收组件连接，所述释能冷却器与所述热量回收组件连接，所述换热介质冷却器与所述热量回收组件连接，二氧化碳由气态转变为液态时放出的能量、二氧化碳进入所述储气库之前冷却时放出的能量、换热介质冷却时放出的能量中，至少有一处能量能够经所述热量回收组件回收，并供二氧化碳蒸发时使用。

2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液相变的储能装置，其特征在于，所述释能组件还包括节流膨胀阀，所述节流膨胀阀位于所述储液罐与所述蒸发器之间，所述节流膨胀阀用于使经所述储液罐流出的二氧化碳膨胀降压。

3.根据权利要求2所述的基于二氧化碳气液相变的储能装置，其特征在于，所述蒸发器与所述冷凝器能够合并以形成相变换热器。

4.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液相变的储能装置，其特征在于，所述储冷罐与所述储热罐之间设有辅助加热件，部分所述换热介质能够经所述辅助加热件加热后流入所述储热罐。

5.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液相变的储能装置，其特征在于，所述热量回收组件包括中间存储件与回收管路，所述中间存储件与所述蒸发器之间通过部分所述回收管路连接，二氧化碳由气态转变为液态时放出的能量、二氧化碳进入所述储气库之前冷却时放出的能量、换热介质冷却时放出的能量中，至少有一处能量能够经部分所述回收管路到达所述中间存储件。

6.根据权利要求1所述的基于二氧化碳气液相变的储能装置的储能方法，其特征在于，包括储能步骤与释能步骤，

所述储能步骤中，二氧化碳由气态变为液态，并将部分能量存储于换热介质中；

所述释能步骤中，二氧化碳由液态变为气态，所述换热介质中存储的能量通过二氧化碳进行释放，二氧化碳由气态转变为液态时放出的能量、二氧化碳进入储气库之前冷却时放出的能量、换热介质冷却时放出的能量中，至少有一处能量供二氧化碳蒸发时使用。

7.根据权利要求6所述的基于二氧化碳气液相变的储能装置的储能方法，其特征在于，所述释能步骤和所述储能步骤同时进行。