一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统的制作方法

本技术涉及地热储能，尤其涉及一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统。

背景技术：

1、中深层地热能开发热利用是指通过地质勘探钻井，将地带深处存在的高温能量，从地热存储层中取出上升到地面的过程，在开发过程中，往往需要应用到储能的技术。储能过程包含充能、储能和放能三个步骤，当以电能或其他能量形式储存并在放能过程中恢复为电能释放时，这种储存称为电能储存；当能量以热或冷的形式恢复释放时，这种储存称为热能储存。电能储存技术可以分为机械储能(mes)、化学储能(ces)、电化学储能和超导磁储能(smes)；热能储存技术则可以分为显热储存、潜热储存和热化学储存。机械储能中，电能通过机电转化为更易储存的能量，其技术包括抽水蓄能、压缩空气储能、重力储能(ges)和飞轮储能(fes)等技术。化学储能则是通过电能生产更易储存的化合物来达到储能目的，包括氢气、甲烷和乙醇等都是化学储能的范畴。超级电容器和电池技术则属于电化学储能范畴。

2、地热能作为可再生能源，可以不分昼夜24小时稳定开采，不需要消耗地下的化石燃料，认为是半永久性稳定利用的可再生清洁能源。在实际应用中，往往需要其他清洁能源作为补充能源，难以将中深层地热能与清洁能源进行耦合，导致能源存储效率低。如何将中深层地热能与多种包括光能、风能或其余地热能等一次能源以及电能为主的二次能源的输入输出结合在一起，通过合理的系统调控来实现能源的高效利用，在实现全生命周期经济效益最佳的同时，大幅降低系统所带来的碳排放，是中深层地热开发利用应用中亟须解决的关键问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，用以解决现有技术难以将中深层地热能与清洁能源进行耦合，导致能源存储效率低的问题。

2、本实用新型提供一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，包括：

3、用于提取中深层地热能的第一提取单元、用于提取清洁能源的热能的第二提取单元、第一热源换热器、第二热源换热器和储能单元；

4、所述第一提取单元与所述第一热源换热器的供热通道连接；

5、所述第二提取单元与所述第二热源换热器的供热通道连接；

6、所述储能单元包括：第一储热单元、第一换热器和第二换热器，所述第一储热单元、第一换热器的取热通道和第二换热器的取热通道呈环状连接；

7、所述第一热源换热器的取热通道与所述第一换热器的供热通道连接；

8、所述第二热源换热器的取热通道与所述第二换热器的供热通道连接。

9、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，所述第一提取单元包括：用于提取中深层地热能的地热井单元和地源热泵；

10、所述地热井单元、地源热泵和第一热源换热器的供热通道呈环状连接。

11、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，所述地热井单元包括：至少一根中深层地热地埋管；

12、所述中深层地热地埋管、地源热泵和第一热源换热器的供热通道呈环状连接。

13、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，所述第二提取单元包括：用于获取清洁能源的热能的热源接收单元，所述热源接收单元与所述第二热源换热器的供热通道连接。

14、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，所述储能单元还包括：第二储热单元和第三换热器；

15、所述第二储热单元与第三换热器的取热通道连接；

16、所述第三换热器的供热通道与所述第一换热器的供热通道的输出端连接。

17、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，还包括压缩机；

18、所述压缩机的输入端与所述第一热源换热器的取热通道连接，压缩机的输出端与所述第一换热器的供热通道连接。

19、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，还包括循环换热器、第一透平机、储能换热器和储冷罐；

20、所述循环换热器的供热通道与所述第三换热器的供热通道连接；

21、所述第一透平机位于循环换热器和储能换热器之间，第一透平机的输入端与所述循环换热器的供热通道连接，第一透平机的输出端与所述储能换热器的供热通道连接；

22、所述储能换热器的供热通道与所述循环换热器的取热通道连接；

23、所述储冷罐与所述储能换热器的取热通道连接。

24、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，还包括第四换热器、第二透平机、储冷换热器和第一加压泵；

25、所述第四换热器的供热通道与所述第二储热单元连接，所述第二透平机的输入端与所述第四换热器的取热通道连接，所述第二透平机的输出端与所述储冷换热器的取冷通道连接，所述储冷换热器的供冷通道与所述储冷罐连接，所述第一加压泵的输入端与所述储冷换热器的供冷通道连接，第一加压泵的输出端与所述第四换热器的取热通道连接。

26、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，还包括第三透平机、传冷器、第二加压泵和冷却塔；

27、所述第三透平机的输入端与所述第二换热器的供热通道连接，第三透平机的输出端与所述传冷器的取冷通道连接，传冷器的供冷通道与所述冷却塔连接，所述第二加压泵的输入端与所述传冷器的取冷通道连接，第二加压泵的输出端与所述第二热源换热器的取热通道连通。

28、根据本实用新型提供的一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，所述第一储热单元和第二储热单元均包括一级储热罐和二级储热罐，所述一级储热罐和二级储热罐分别设置于所述第一换热器取热通道的两侧或分别设置于所述第三换热器取热通道的两侧。

29、本实用新型提供的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，通过第一提取单元提取中深层地热能，第二提取单元提取清洁能源的热能，中深层地热能通过第一热源换热器的供热通道热交换至第一热源换热器的取热通道内，使得第一换热器的供热通道内的热能热交换至第一换热器的取热通道中，从而实现第一储热单元对地热能进行存储；同时，清洁能源的热能通过第二热源换热器的供热通道热交换至第二热源换热器的取热通道，使得第二换热器的供热通道获取热能后，热传递至第二换热器的取热通道中，从而实现第一储热单元对热能进行存储，从而实现将中深层地热能与其他能源进行耦合，进而提高能源的存储效率。

技术特征：

1.一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，所述第一提取单元包括：用于提取中深层地热能的地热井单元和地源热泵；

3.根据权利要求2所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，所述地热井单元包括：至少一根中深层地热地埋管；

4.根据权利要求1所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，所述第二提取单元包括：用于获取清洁能源的热能的热源接收单元，所述热源接收单元与所述第二热源换热器的供热通道连接。

5.根据权利要求1所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，所述储能单元还包括：第二储热单元和第三换热器；

6.根据权利要求1所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，还包括压缩机；

7.根据权利要求5所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，还包括循环换热器、第一透平机、储能换热器和储冷罐；

8.根据权利要求7所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，还包括第四换热器、第二透平机、储冷换热器和第一加压泵；

9.根据权利要求1至8中任一项所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，还包括第三透平机、传冷器、第二加压泵和冷却塔；

10.根据权利要求5所述的中深层地热能耦合清洁能源的储能系统，其特征在于，所述第一储热单元和第二储热单元均包括一级储热罐和二级储热罐，所述一级储热罐和二级储热罐分别设置于所述第一换热器取热通道的两侧或分别设置于所述第三换热器取热通道的两侧。

技术总结
本技术涉及地热储能技术领域，尤其涉及一种中深层地热能耦合清洁能源的储能系统。包括：第一提取单元、第二提取单元、第一热源换热器、第二热源换热器和储能单元；第一提取单元与第一热源换热器的供热通道连接；第二提取单元与所述第二热源换热器的供热通道连接；所述储能单元包括：第一储热单元、第一换热器和第二换热器，所述第一储热单元、第一换热器的取热通道和第二换热器的取热通道呈环状连接；所述第一热源换热器的取热通道与所述第一换热器的供热通道连接；所述第二热源换热器的取热通道与所述第二换热器的供热通道连接。本技术的目的是解决现有技术难以将中深层地热能与其他能源进行耦合，导致能源存储效率低的问题。

技术研发人员：李浩源
受保护的技术使用者：中煤矿业集团有限公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/5/10