[发明专利]一种自持式超高温热泵储热系统

说明书

本发明涉及热能动力技术领域，具体提供了一种自持式超高温热泵储热系统，可产生500‑900℃的高温热并完成高温热存储，包括蓄能模块和供电模块，其中蓄能模块包括压缩机、电动机、熔盐换热器、膨胀机、低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、缓冲罐；供电模块包括风电发电子模块、光伏发电子模块、电池储能子模块、逆变调压子模块。本发明实现无需外部电力输入，实现用电低谷时太阳能光伏、风电输出能量的独立存储，节约能源，提高能效。

技术领域

本发明涉及热能动力技术领域，尤其涉及一种自持式超高温热泵储热系统。

背景技术

所谓蓄能，是根据水、冰及其他物质的蓄能（冷/热）特性，尽量地利用非峰值电力，使制冷/热设备在满负荷条件下运行，将调峰所需能量以显热或潜热的形式、部分或全部蓄存于水、冰或其他物质中。峰值电力出现调峰负荷，则通过换热器、传热工质和动力泵等设备取出这些蓄能物质蓄存的冷（热）量，以满足调峰的需要。

蓄能包括蓄冷和蓄热，目前蓄能系统按蓄能介质可划分成冰蓄能系统、水蓄能系统以及共晶盐蓄能系统。同等蓄能量的水蓄能系统与其他蓄冷系统相比，不仅系统造价相对较低，还夜间蓄能效率高。以水蓄能系统为例，大多数的水蓄能系统均选用蓄能设备蓄能，在蓄能设备内完成全部蓄能和放能过程。

太阳能光伏、风电等新能源装机容量将迅速增加。而太阳能光伏、风电呈现显著的间歇性，其装机容量不断攀升将对电网运行的安全性和稳定性提出巨大挑战，电网级的大规模、长时间、快响应的调峰手段成为保障电网安全性和稳定性，提高新能源消纳能力的重要保障。

随着我国经济发展的快速增长，用电量也增长迅速，白天峰电的需求越来越高，全国大面积的缺电形势严峻，夜间谷电浪费严重，而储能调峰技术成本高。目前储能调峰技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、电池储能和高温热泵储能。但现有的技术方案均需要从电网取电，建设相应的输配电网络成本高，与电网协调匹配控制要求较高。同时还会受到停电情况的限制。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进，需要一种自持式超高温热泵储热系统。

发明内容

针对上述的缺陷，满足大规模电网调峰需求，缩减建设成本，减少控制难度，提出一种自持式超高温热泵储热系统，产生500-900℃的高温热并完成高温热存储。

为了实现上述目的，本发明提供一种自持式超高温热泵储热系统，包括蓄能模块和供电模块；其中蓄能模块包括压缩机、电动机、熔盐换热器、膨胀机、低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、缓冲罐，其主要功能是利用供电模块提供的电能产生高温热并加热熔盐实现能量存储。供电模块包括风电发电子模块、光伏发电子模块、电池储能子模块、逆变调压子模块，其主要功能是为制热模块提供电能。

根据本发明的自持式超高温热泵储热系统，系统中的工质为空气、氦气、氩气、氙气、氮气中的任意一种或多种。

根据本发明的自持式超高温热泵储热系统，蓄能模块中，电动机与压缩机通过联轴器连接。压缩机出口与熔盐换热器的气体工质侧入口通过管道连接，熔盐换热器的气体工质侧出口与膨胀机入口通过管道连接，膨胀机出口与压缩机入口相连通，构成一个完整的气体侧循环。

缓冲罐与膨胀机出口通过管道连接，低温熔盐储罐出口与熔盐换热器熔盐侧进口通过管道连接，熔盐换热器熔盐侧出口与高温熔盐储罐进口通过管道连通，构成整个制热模块循环。

根据本发明的自持式超高温热泵储热系统，供电模块中，风电发电子模块的输出端分为两路，一路与逆变调压子模块的输入端通过电缆连接，另一路与电池储能子模块的输入端通过电缆连接。光伏发电子模块的输出端分为两路，一路与逆变调压子模块的输入端通过电缆连接，另一路与电池储能子模块的输入端通过电缆连接。