基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统的制作方法

本申请涉及液流电池、火电余热以及热泵，例如涉及基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统。

背景技术：

1、铁铬液流电池储能系统是一种新型安全的电化学储能系统。具有安全、环保、高效、使用寿命长、设计灵活等优点。为保证系统启动及维持环境变化时候带来的系统温度变化，系统内设置正负极电解液热管理系统。热管理系统一般采用电加热和电制冷，该部分能量消耗在一定程度上降低了储能电站系统效率，启动加热时电能消耗较大，散热过程使得热量白白流失。火电厂既有电能产生也有热能产生，对火电厂配置储能，一方面可以对火电机组进行调峰调频，一方面可以吸收热能，一定程度上实现火电厂的热电解耦。

2、液流电池与常规锂电池不同，电解液储罐本身具有水储热功能，水储热技术是一种利用储罐装置根据峰谷电价，实现了热量的时空转移，降低了供热制冷运行成本。可将低谷电价制取的热量储存起来，高峰电价时释放使用。在液流电池运行过程中，通过热管理系统可以将电解液储罐中的热量进行吸收和释放，以满足电池热环境需要。此部分的热量释放和吸收是增加了电池系统能量消耗。

3、利用火电厂余热资源，利用液流电池电解液热量进行综合利用，是提高电池系统效率以及提高火电厂经济效益的有利途径。通过将液流电池储能系统与火电厂耦合应用可以有效实现经济最优和综合效益最优。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，包括：

3、铁铬液流电池系统、热泵系统、火电厂冷却水系统和锅炉给水系统；

4、所述铁铬液流电池系统与所述火电厂冷却水系统和所述热泵系统连接；

5、所述火电厂冷却水系统与所述热泵系统连接；

6、所述热泵系统与所述火电厂冷却水系统、所述铁铬液流电池系统和所述锅炉给水系统连接。

7、进一步的，所述铁铬液流电池系统包括正极储罐、负极储罐和电池堆。

8、进一步的，所述火电厂冷却水系统包括换热器一，所述换热器一安装在所述火电厂冷却水系统的下部，所述火电厂冷却水系统通过所述换热器一及相关泵管道系统与所述铁铬液流电池系统连接。

9、进一步的，所述锅炉给水系统包括换热器二，所述换热器二安装在所述锅炉给水系统的下部。

10、进一步的，所述热泵系统包括水源热泵，所述水源热泵由所述铁铬液流电池系统供电。

11、进一步的，所述正极储罐和所述负极储罐的下部均设置有换热盘管，所述换热盘管分别连接所述水源热泵及所述换热器一的供回水端口。

12、进一步的，所述锅炉给水系统与火电厂锅炉系统连接。

13、进一步的，所述铁铬液流电池系统、所述热泵系统、所述火电厂冷却水系统和所述锅炉给水系统均配置有循环水泵以及相关管道、阀门、仪表和控制系统。

14、本公开实施例提供的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，可以实现以下技术效果：

15、提供了基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，通过铁铬液流电池系统的正负极储罐及其热泵系统将火电厂冷却水系统、锅炉给水系统有效耦合起来，实现了一定程度的热时空转移搬运，形成一个较为完善的电、热量的内部循环，解决火电厂余热资源消纳，同步转移至锅炉给水加热，显著提升综合能源利用率，增加火电耦合液流储能电站的综合效益。

16、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

技术特征：

1.基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述铁铬液流电池系统包括正极储罐(1)、负极储罐(2)和电池堆(3)。

3.根据权利要求2所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述火电厂冷却水系统包括换热器一(4)，所述换热器一(4)安装在所述火电厂冷却水系统的下部，所述火电厂冷却水系统通过所述换热器一(4)及相关泵管道系统与所述铁铬液流电池系统连接。

4.根据权利要求1所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述锅炉给水系统包括换热器二(5)，所述换热器二(5)安装在所述锅炉给水系统的下部。

5.根据权利要求3所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述热泵系统包括水源热泵(6)，所述水源热泵(6)由所述铁铬液流电池系统供电。

6.根据权利要求5所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述正极储罐(1)和所述负极储罐(2)的下部均设置有换热盘管(7)，所述换热盘管(7)分别连接所述水源热泵(6)及所述换热器一(4)的供回水端口。

7.根据权利要求1所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述锅炉给水系统与火电厂锅炉系统连接。

8.根据权利要求5所述的基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，其特征在于，所述铁铬液流电池系统、所述热泵系统、所述火电厂冷却水系统和所述锅炉给水系统均配置有循环水泵以及相关管道、阀门、仪表和控制系统。

技术总结
本申请涉及液流电池、火电余热以及热泵技术领域，特别涉及基于火电厂余热资源的耦合液流电池储能系统，包括铁铬液流电池系统、热泵系统、火电厂冷却水系统和锅炉给水系统，所述铁铬液流电池系统包括正极储罐、负极储罐和电池堆，所述火电厂冷却水系统包括换热器一，所述锅炉给水系统包括换热器二，所述热泵系统包括水源热泵，所述正极储罐和所述负极储罐的下部均设置有换热盘管。本申请通过铁铬液流电池系统的正负极储罐及其热泵系统将火电厂冷却水系统、锅炉给水系统有效耦合起来，实现了一定程度的热时空转移搬运，形成一个较为完善的电、热量的内部循环，解决火电厂余热资源消纳，同步转移至锅炉给水加热，显著提升综合能源利用率。

技术研发人员：郑新,单佩金,郭霄宇,周颖,张苗苗,左元杰,刘雨佳,王皓,张小铮,王含
受保护的技术使用者：北京和瑞储能科技有限公司
技术研发日：20221213
技术公布日：2024/1/13