【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及儲能，特別是涉及一種儲能系統和一種儲能方法。
技術介紹
1、近年來，隨著全球對可再生能源需求的日益增長，太陽能、風能等可再生能源因其清潔環(huán)保的天然特性而受到國家層面的大力推廣。然而，可再生能源間歇性、周期性、波動性等固有特性的存在，不僅為各種儲能技術的發(fā)展提供了機遇，同時也帶來了顯著的挑戰(zhàn)。在眾多儲能技術中，熱/冷儲能技術因其投資運行成本低、適用容量范圍廣、占地面積小等優(yōu)勢，而被視為是最適合大規(guī)模應用的儲能方式之一。
2、然而，現有的中低溫、短期顯熱儲能技術，如將綠電、谷電等轉化為熱能，其能量釋放時間通常較短，儲熱密度低，難以適應工業(yè)連續(xù)生產的需求。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，提出了以便提供克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種儲能系統和一種儲能方法，包括：
2、一種儲能系統，所述儲能系統包括流化床充能模塊、固定床儲能模塊、能量應用模塊、連接所述流化床充能模塊和所述固定床儲能模塊的循環(huán)管道，所述流化床充能模塊為流化床充熱設備或流化床充冷設備，所述固定床儲能模塊包括多個串聯或并聯的固定床構成的第一固定床組、與所述第一固定床組串聯的第二固定床，以及位于所述第二固定床頂部的第一溫度儀、位于所述第二固定床底部的第二溫度儀；所述第二固定床與所述能量應用模塊連接，所述循環(huán)管道內通流體工質，所述流化床充能模塊的流化床腔體內填充第一儲能顆粒，所述固定床儲能模塊的固定床腔體內填充第二儲能顆粒；
3、所述流化床充能模塊，用于將充能后的第一儲
4、所述固定床儲能模塊，用于采用所述第二儲能顆粒與攜帶能量的流體工質進行能量交換，以將能量存儲在所述第二儲能顆粒中；
5、所述能量應用模塊用于在放能期間，接收所述第二固定床輸送的流體工質，并從所述流體工質中獲取能量進行應用；
6、所述儲能系統還用于根據所述第一溫度儀和所述第二溫度儀采集的溫度，控制所述固定床儲能模塊充能或放能。
7、可選地，所述第一固定床和所述第二固定床為可拆卸結構。
8、可選地，在所述流化床充能模塊和所述固定床儲能模塊之間的循環(huán)管道上設有第一閥門，所述第一固定床組和所述第二固定床之間設置第二閥門，所述第二固定床與所述流化床充能模塊之間設置第三閥門，所述第二固定床與所述能量應用模塊之間設置第四閥門；所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門以及所述第四閥門用于控制所述固定床儲能模塊充能或放能。
9、可選地，當所述流化床充能模塊為流化床充熱設備時，所述第一閥門與所述第一固定床組頂部連接，所述第二閥門的第一端與所述第一固定床組頂部連接，所述第二閥門的第二端與所述第二固定床底部連接，所述第三閥門第一端與連接所述第二固定床底部連接，第二端與所述流化床充能模塊底部連接，所述第四閥門的第一端與所述第二固定床頂部連接，第二端與所述能量應用模塊連接；
10、所述儲能系統在儲熱階段時，若所述第二溫度儀的溫度示數高于第一設定值時，控制所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門以及所述第四閥門處于關閉狀態(tài)以停止儲熱；在放熱階段，若所述第一溫度儀的溫度示數低于第二設定值時，控制所述第四閥門處于關閉狀態(tài)以停止放熱。
11、可選地，當所述流化床充能模塊為流化床充冷設備時，所述第一閥門與所述第一固定床組底部連接，所述第二閥門的第一端與所述第一固定床組底部連接，所述第二閥門的第二端與所述第二固定床底部連接，所述第三閥門第一端與連接所述第二固定床頂部連接，第二端與所述流化床充能模塊底部連接，所述第四閥門的第一端與所述第二固定床底部連接，第二端與所述能量應用模塊連接；
12、所述儲能系統在儲冷階段時，若所述第一溫度儀的溫度示數低于第三設定值時，控制所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門以及所述第四閥門處于關閉狀態(tài)，以停止儲冷；在放冷階段，若所述第二溫度儀的溫度示數高于第四設定值時，控制所述第四閥門處于關閉狀態(tài)以停止放冷。
13、可選地，在所述流化床充熱設備底部與所述第二固定床之間的管道上設有第一鼓風機，并在所述管道上設有第五閥門；在所述第一閥門的第三端與所述第三閥門的第三端的管道上設有第二鼓風機；在所述能量應用模塊與所述第二固定床頂部連接的另一側與所述第二固定床的底部連接的管道上設有第三鼓風機；在所述能量應用模塊與所述第二固定床頂部連接的另一側與所述流化床充能模塊底部設有管道連接，并在所述管道上設有第六閥門；
14、所述第一鼓風機用于在所述第三閥門的第一端與第二端，以及所述第五閥門處于開啟狀態(tài)下，將所述第二固定床中輸出的經過儲熱后的流體工質運輸至所述流化床充熱設備；
15、所述第二鼓風機用于在所述第一閥門的第二端與第三端處于開啟狀態(tài)，且所述第三閥門的第一端與第三端處于開啟狀態(tài)時，將所述第二固定床中輸出的經過儲熱后的流體工質運輸至所述第一固定床組；
16、所述第三鼓風機用于在所述第四閥門處于開啟狀態(tài)時，將經過所述能量應用模塊換熱后的流體工質運輸至所述第二固定床。
17、可選地，所述第四閥門的第二端與所述流化床充冷設備底部的管道上設有第一泵；在所述第四閥門的第三端與所述第一固定床組之間的管道上設有第二泵；在所述能量應用模塊與所述第二固定床連接的另一側與所述第二固定床的頂部之間的管道上設有第三泵，在所述第三閥門的第三端與所述流化床充冷設備底部之間設有管道；
18、所述第一泵用于在所述第三閥門的第一端與第二端處于打開狀態(tài)時，將所述第二固定床中經過儲冷后的流體工質傳輸至所述流化床充冷設備；
19、所述第二泵用于在所述第四閥門的第一端與所述第三端處于打開狀態(tài)時，將所述第二固定床中的經過儲冷后的流體傳輸至所述第一固定床；
20、所述第三泵用于在第四閥門的第二端與第三端處于打開狀態(tài)時，將經過所述能量應用模塊換冷后的流體工質運輸至所述第二固定床。
21、可選地，所述儲能系統包括分離器，所述分離器包括第一入口、所述分離器底部的第一出口以及所述分離器頂部的第二出口，所述第一入口連接所述流化床充能模塊的頂部，所述第一出口連接所述流化床充能模塊中第一儲能顆粒填充區(qū)，所述第二出口連接所述固定床儲能模塊的第一固定床；所述分離器用于對從所述流化床充能模塊輸出的流體工質進行過濾，并將過濾后的第一儲能顆粒通過所述第一出口返回至所述流化床充能模塊，將過濾后的流體工質通過所述第二出口輸送至所述固定床儲能模塊的第一固定床。
22、可選地，所述流化床充能設備包括流化床、流化床內腔中的布風板、絕熱保溫層，所述布風板下方設置有空腔，所述空腔中填充固體顆粒，所述固定顆粒的工作溫度為-250℃至3000℃下。
23、一種儲能方法，應用于上述儲能系統，所述方法包括：
24、將所述流化傳充能設備內充能后的第一儲能顆粒與通入的流體工質交換能量，使所述流體工本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種儲能系統，其特征在于，所述儲能系統包括流化床充能模塊、固定床儲能模塊、能量應用模塊、連接所述流化床充能模塊和所述固定床儲能模塊的循環(huán)管道，所述流化床充能模塊為流化床充熱設備或流化床充冷設備，所述固定床儲能模塊包括多個串聯或并聯的固定床構成的第一固定床組、與所述第一固定床組串聯的第二固定床，以及位于所述第二固定床頂部的第一溫度儀、位于所述第二固定床底部的第二溫度儀；所述第二固定床與所述能量應用模塊連接，所述循環(huán)管道內通流體工質，所述流化床充能模塊的流化床腔體內填充第一儲能顆粒，所述固定床儲能模塊的固定床腔體內填充第二儲能顆粒；
2.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述第一固定床和所述第二固定床為可拆卸結構。
3.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，在所述流化床充能模塊和所述固定床儲能模塊之間的循環(huán)管道上設有第一閥門，所述第一固定床組和所述第二固定床之間設置第二閥門，所述第二固定床與所述流化床充能模塊之間設置第三閥門，所述第二固定床與所述能量應用模塊之間設置第四閥門；所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門以及所述第四閥門用于控制所述固
4.根據權利要求3所述的儲能系統，其特征在于，當所述流化床充能模塊為流化床充熱設備時，所述第一閥門與所述第一固定床組頂部連接，所述第二閥門的第一端與所述第一固定床組頂部連接，所述第二閥門的第二端與所述第二固定床底部連接，所述第三閥門第一端與連接所述第二固定床底部連接，第二端與所述流化床充能模塊底部連接，所述第四閥門的第一端與所述第二固定床頂部連接，第二端與所述能量應用模塊連接；
5.根據權利要求3所述的儲能系統，其特征在于，當所述流化床充能模塊為流化床充冷設備時，所述第一閥門與所述第一固定床組底部連接，所述第二閥門的第一端與所述第一固定床組底部連接，所述第二閥門的第二端與所述第二固定床底部連接，所述第三閥門第一端與連接所述第二固定床頂部連接，第二端與所述流化床充能模塊底部連接，所述第四閥門的第一端與所述第二固定床底部連接，第二端與所述能量應用模塊連接；
6.根據權利要求4所述的儲能系統，其特征在于，在所述流化床充熱設備底部與所述第二固定床之間的管道上設有第一鼓風機，并在所述管道上設有第五閥門；在所述第一閥門的第三端與所述第三閥門的第三端的管道上設有第二鼓風機；在所述能量應用模塊與所述第二固定床頂部連接的另一側與所述第二固定床的底部連接的管道上設有第三鼓風機；在所述能量應用模塊與所述第二固定床頂部連接的另一側與所述流化床充能模塊底部設有管道連接，并在所述管道上設有第六閥門；
7.根據權利要求4所述的儲能系統，其特征在于，所述第四閥門的第二端與所述流化床充冷設備底部的管道上設有第一泵；在所述第四閥門的第三端與所述第一固定床組之間的管道上設有第二泵；在所述能量應用模塊與所述第二固定床連接的另一側與所述第二固定床的頂部之間的管道上設有第三泵，在所述第三閥門的第三端與所述流化床充冷設備底部之間設有管道；
8.根據權利要求1至7中任一項所述的儲能系統，其特征在于，所述儲能系統包括分離器，所述分離器包括第一入口、所述分離器底部的第一出口以及所述分離器頂部的第二出口，所述第一入口連接所述流化床充能模塊的頂部，所述第一出口連接所述流化床充能模塊中第一儲能顆粒填充區(qū)，所述第二出口連接所述固定床儲能模塊的第一固定床；所述分離器用于對從所述流化床充能模塊輸出的流體工質進行過濾，并將過濾后的第一儲能顆粒通過所述第一出口返回至所述流化床充能模塊，將過濾后的流體工質通過所述第二出口輸送至所述固定床儲能模塊的第一固定床。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的儲能系統，其特征在于，所述流化床充能設備包括流化床、流化床內腔中的布風板、絕熱保溫層，所述布風板下方設置有空腔，所述空腔中填充固體顆粒，所述固定顆粒的工作溫度為-250℃至3000℃下。
10.一種儲能方法，其特征在于，應用于權利要求1至9中任一項所述的儲能系統，所述方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種儲能系統，其特征在于，所述儲能系統包括流化床充能模塊、固定床儲能模塊、能量應用模塊、連接所述流化床充能模塊和所述固定床儲能模塊的循環(huán)管道，所述流化床充能模塊為流化床充熱設備或流化床充冷設備，所述固定床儲能模塊包括多個串聯或并聯的固定床構成的第一固定床組、與所述第一固定床組串聯的第二固定床，以及位于所述第二固定床頂部的第一溫度儀、位于所述第二固定床底部的第二溫度儀；所述第二固定床與所述能量應用模塊連接，所述循環(huán)管道內通流體工質，所述流化床充能模塊的流化床腔體內填充第一儲能顆粒，所述固定床儲能模塊的固定床腔體內填充第二儲能顆粒；
2.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述第一固定床和所述第二固定床為可拆卸結構。
3.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，在所述流化床充能模塊和所述固定床儲能模塊之間的循環(huán)管道上設有第一閥門，所述第一固定床組和所述第二固定床之間設置第二閥門，所述第二固定床與所述流化床充能模塊之間設置第三閥門，所述第二固定床與所述能量應用模塊之間設置第四閥門；所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門以及所述第四閥門用于控制所述固定床儲能模塊充能或放能。
4.根據權利要求3所述的儲能系統，其特征在于，當所述流化床充能模塊為流化床充熱設備時，所述第一閥門與所述第一固定床組頂部連接，所述第二閥門的第一端與所述第一固定床組頂部連接，所述第二閥門的第二端與所述第二固定床底部連接，所述第三閥門第一端與連接所述第二固定床底部連接，第二端與所述流化床充能模塊底部連接，所述第四閥門的第一端與所述第二固定床頂部連接，第二端與所述能量應用模塊連接；
5.根據權利要求3所述的儲能系統，其特征在于，當所述流化床充能模塊為流化床充冷設備時，所述第一閥門與所述第一固定床組底部連接，所述第二閥門的第一端與所述第一固定床組底部連接，所述第二閥門的第二端與所述第二固定床底部連接，所述第三閥門第一端與連接所述第二固定床頂部連接，第二端與所述流化床充能模塊底...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張晨曦，梁斌，陳金梁，白丁榮，魏飛，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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