本發(fā)明涉及綠色能源技術(shù)領(lǐng)域，基于低溫冷能存儲(chǔ)、儲(chǔ)熱和動(dòng)力循環(huán)的有機(jī)整合，能有效實(shí)現(xiàn)電能、可再生能源、熱能和冷能高效存儲(chǔ)與利用的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：
隨著可再生能源(風(fēng)能、太陽(yáng)能等)的日益普及,以及電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)可靠性和改善電能質(zhì)量的迫切需求,電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性日益凸顯。大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)可以有效解決電力生產(chǎn)與使用中峰谷差的矛盾；可以解決風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能、潮汐能等間歇式能源發(fā)電不穩(wěn)定性；當(dāng)分布式能源系統(tǒng)遇到了局部的線路故障時(shí)，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供不間斷的電源供應(yīng)。目前已有電力儲(chǔ)能技術(shù)包括抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、熱泵儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁能和飛輪儲(chǔ)能等。抽水儲(chǔ)能系統(tǒng)在用電低谷通過(guò)水泵將水從低位水庫(kù)送到高位水庫(kù)，從而將電能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能存儲(chǔ)起來(lái)；在用電高峰，水從高位水庫(kù)排放至低位水庫(kù)驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。抽水儲(chǔ)能具有技術(shù)成熟、效率高、容量大、儲(chǔ)能周期不受限制等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛使用的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)。但是需要優(yōu)越的地理?xiàng)l件建造水庫(kù)和水壩，建設(shè)周期較長(zhǎng)、初期投資巨大、而且會(huì)帶來(lái)生態(tài)問(wèn)題。壓縮空氣儲(chǔ)能在用電低谷，將空氣壓縮(4-8Mpa)并存于儲(chǔ)氣室中，將電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能存儲(chǔ)起來(lái)；在用電高峰，高壓空氣從儲(chǔ)氣室釋放，經(jīng)回?zé)崞黝A(yù)熱后，進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃燒，然后驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有儲(chǔ)能容量較大、儲(chǔ)能周期長(zhǎng)、效率高和投資相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)。但是，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)也需要特殊的地理?xiàng)l件建造大型儲(chǔ)氣室，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，限制了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。并且需要依賴(lài)燃燒化石燃料提供熱源，燃燒產(chǎn)生氮化物、硫化物和二氧化碳等污染物，不符合綠色(零排放)、可再生的能源發(fā)展要求。蓄電池儲(chǔ)能將電能轉(zhuǎn)換為電池的化學(xué)能存儲(chǔ)起來(lái)，具有對(duì)負(fù)荷反應(yīng)快、容易同多種電站組合及能夠增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，適合作為電力系統(tǒng)儲(chǔ)能設(shè)備。但是，目前的蓄電池技術(shù)仍存在價(jià)格昂貴、使用壽命短、能量密度低和廢棄物化學(xué)污染難于消除等缺點(diǎn)。雖然蓄電池在短時(shí)間和小容量備用電源中得到應(yīng)用，但仍無(wú)法滿(mǎn)足大型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求。超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)將電流導(dǎo)入環(huán)形電感線圈，由于該環(huán)形電感線圈由超導(dǎo)材料制成，因此電流在線圈內(nèi)可以無(wú)損失地不斷循環(huán)，直到導(dǎo)出為止。超導(dǎo)磁能儲(chǔ)能系統(tǒng)具有極高的充放電效率和快速反應(yīng)時(shí)間，但價(jià)格非常昂貴，約為其他類(lèi)型儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)十至數(shù)百倍，不適于大規(guī)模大型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)中的大規(guī)模應(yīng)用。飛輪儲(chǔ)能是將電能轉(zhuǎn)換為飛輪的機(jī)械能進(jìn)行存儲(chǔ)，但是存在能量密度低和軸承損失等問(wèn)題。目前飛輪和電容儲(chǔ)能系統(tǒng)存在造價(jià)高、儲(chǔ)能容量小、自耗散嚴(yán)重等問(wèn)題，不能滿(mǎn)足電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求。熱泵儲(chǔ)能技術(shù)是近年來(lái)新興的儲(chǔ)能技術(shù)，該技術(shù)利用一組高效可逆的熱機(jī)將電能同時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能和冷能并存儲(chǔ)于兩個(gè)絕熱容器中。由于熱泵儲(chǔ)能技術(shù)需要同時(shí)存儲(chǔ)高溫?zé)崮芎偷蜏乩淠?，尤其高溫?zé)崮艽鎯?chǔ)的所需壓力的條件較高，需要大體積的高壓容器，因此該技術(shù)的造價(jià)較高。儲(chǔ)熱技術(shù)是解決熱供需雙方在時(shí)間和空間上矛盾的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于在太陽(yáng)能熱利用和工業(yè)余熱利用中。儲(chǔ)熱技術(shù)一般可分為顯熱儲(chǔ)熱、潛熱儲(chǔ)熱和化學(xué)儲(chǔ)熱三類(lèi)。目前顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)比較成熟，潛熱儲(chǔ)熱尚處于商用示范階段，化學(xué)儲(chǔ)熱技術(shù)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。儲(chǔ)熱技術(shù)的成本較低，具有較大發(fā)展?jié)摿?，但是利用?chǔ)熱技術(shù)用于儲(chǔ)電主要受熱能/電能轉(zhuǎn)換效率的限制，整體儲(chǔ)能效率不高。例如現(xiàn)有技術(shù)中存在這樣的一種利用高溫?zé)崮艽鎯?chǔ)電能的系統(tǒng)，其包括儲(chǔ)熱回路和放熱回路，兩個(gè)回路中均利用壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的組合進(jìn)行熱能的存儲(chǔ)或釋放，儲(chǔ)熱階段將壓縮熱存儲(chǔ)到蓄熱介質(zhì)中，釋熱階段將蓄熱介質(zhì)中的存儲(chǔ)熱釋放出來(lái)對(duì)工作流體加熱，繼而推動(dòng)膨脹機(jī)對(duì)外做功，該系統(tǒng)雖然一定程度上實(shí)現(xiàn)了電力的存儲(chǔ)和釋放，但其也存在顯著的缺點(diǎn)和不足，突出地表現(xiàn)在：(1)工作介質(zhì)的熱能是在高壓下完成存儲(chǔ)的，而高壓蓄熱設(shè)備需要厚壁的壓力容器并且體積龐大，制造成本很高；(2)在儲(chǔ)能階段，高壓空氣的熱量被蓄熱介質(zhì)吸收后溫度大幅下降，而后中溫高壓空氣經(jīng)壓比與壓縮過(guò)程相同的膨脹機(jī)后壓力降至常壓，在此膨脹過(guò)程中的高壓空氣可用能損失較大，輸出功較少，因而儲(chǔ)能過(guò)程的系統(tǒng)效率較低。(3)釋熱階段利用封閉的壓縮-膨脹循環(huán)回路，基本無(wú)法使儲(chǔ)存的熱能和其它輔助熱能(例如太陽(yáng)熱、工業(yè)廢熱等)同時(shí)加以利用，并且以室溫作為熱力循環(huán)的低溫?zé)嵩礈囟龋瑢?dǎo)致系統(tǒng)的冷熱端溫差較小，受到卡諾循環(huán)效率的限制，系統(tǒng)對(duì)外輸出機(jī)械能或電能的能力和效率大大降低?？梢?jiàn)，當(dāng)前已有的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)均存在不同的缺點(diǎn)，迫切需要一種成本低、效率高、壽命長(zhǎng)的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)，而且這種儲(chǔ)能系統(tǒng)需要具備不受地理?xiàng)l件的限制、適用于各種類(lèi)型電站和對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用低溫冷能存儲(chǔ)電能的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，該方法利用低溫冷能存儲(chǔ)的方式有效解決了傳統(tǒng)儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換效率低的問(wèn)題。此儲(chǔ)能系統(tǒng)具有效率高、成本低、使用壽命長(zhǎng)和不受地理?xiàng)l件的限制等特點(diǎn)，以解決電力生產(chǎn)與使用中峰谷差的問(wèn)題，并解決風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的間歇性、不穩(wěn)定性等因素導(dǎo)致其發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的不良影響。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種利用低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)，包括：儲(chǔ)能回路、釋能回路、輔助儲(chǔ)熱子系統(tǒng)；儲(chǔ)能回路包括發(fā)電機(jī)、膨脹機(jī)機(jī)組Ⅰ、冷能存儲(chǔ)器、壓縮機(jī)組Ⅰ(包括第一級(jí)壓縮機(jī)、第二級(jí)壓縮機(jī)、、第三級(jí)壓縮機(jī))、級(jí)間換熱器(包括第一級(jí)壓縮機(jī)換熱器、第二級(jí)壓縮機(jī)換熱器、第三級(jí)壓縮機(jī)換熱器)；釋能回路包括電動(dòng)機(jī)、膨脹機(jī)組Ⅱ、冷能存儲(chǔ)器、壓縮機(jī)組Ⅱ、高溫?fù)Q熱器；輔助儲(chǔ)熱子系統(tǒng)包括：集熱器、低溫存儲(chǔ)器、高溫存儲(chǔ)器和高溫?fù)Q熱器；其中，儲(chǔ)能回路中的電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)組Ⅰ和膨脹機(jī)組Ⅰ布置在共同的軸上、或者通過(guò)變速箱連接，且其中膨脹機(jī)組Ⅰ在出口管路接入冷能存儲(chǔ)器的低溫側(cè)管路，冷能存儲(chǔ)器的高溫側(cè)管路順序經(jīng)過(guò)第一級(jí)壓縮機(jī)、第一級(jí)壓縮機(jī)換熱器的工作氣體管路、第二級(jí)壓縮機(jī)、第二級(jí)壓縮機(jī)換熱器的工作氣體管路、第三級(jí)壓縮機(jī)和第三級(jí)壓縮機(jī)換熱器的工作氣體管路，第三級(jí)壓縮機(jī)換熱器的工作氣體管路輸出端與膨脹機(jī)的入口管路相通連，形成相對(duì)于環(huán)境封閉的工作氣體回路。儲(chǔ)能回路中壓縮機(jī)組Ⅰ排出的工作氣體在級(jí)間換熱器內(nèi)通過(guò)來(lái)自冷卻流體所冷卻，所述冷卻流體的材料為水、空氣、油、醇類(lèi)水溶液的一種或至少2種的組合。其中，釋能回路中的發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)組Ⅱ和膨脹機(jī)組Ⅱ布置在共同的軸上、或者通過(guò)變速箱連接，且其中壓縮機(jī)組Ⅱ在出口管路接入高溫?fù)Q熱器的工作氣體側(cè)低溫側(cè)管路，高溫?fù)Q熱器的工作氣體側(cè)高溫側(cè)管路接入冷能存儲(chǔ)器高溫側(cè)管路，冷能存儲(chǔ)器低溫側(cè)管路與壓縮機(jī)組Ⅱ的輸入端相通連，形成相對(duì)于環(huán)境封閉的工作氣體回路。輔助儲(chǔ)熱子系統(tǒng)的集熱器輸出端順序經(jīng)高溫存儲(chǔ)器、高溫?fù)Q熱器和低溫存儲(chǔ)器構(gòu)成高溫傳蓄熱流體回路。所述高溫?zé)峤粨Q器為板式、板翅式、殼管式、螺旋板式、套管式換熱器的一種或至少2種的組合。所述傳熱蓄流體的材料為導(dǎo)熱油、熔融鹽、水的一種或至少2種的組合；所述傳蓄熱流體的熱能也可來(lái)自于鋼鐵、熱電等工業(yè)余熱、廢熱。所述的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)，所述的冷能存儲(chǔ)器，采用的儲(chǔ)冷材料為低溫蓄冷介質(zhì)，當(dāng)儲(chǔ)能回路運(yùn)行時(shí)的低溫工作氣體流經(jīng)冷能存儲(chǔ)器時(shí)，低溫冷能被低溫蓄冷介質(zhì)吸收并儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)釋能回路運(yùn)行時(shí)的工作氣體流經(jīng)冷能存儲(chǔ)器時(shí)，低溫蓄冷介質(zhì)內(nèi)的低溫冷能釋放出來(lái)并被工作氣體吸收。所述冷能存儲(chǔ)器的冷能存儲(chǔ)材料是顯熱蓄冷或固液相變蓄冷中的一種或至少2種的組合，顯熱蓄冷介質(zhì)包括多孔材料、巖石、磚、沙、陶瓷球、金屬顆粒，固液相變蓄冷介質(zhì)包括固液相變溫度在低溫區(qū)的氨及其水溶液、鹽類(lèi)水溶液、烷烴類(lèi)、烯烴類(lèi)物質(zhì)及其化合物，醇類(lèi)及其水溶液中的一種或幾種；其換熱形式是工作流體在冷能存儲(chǔ)器中與蓄冷介質(zhì)直接接觸換熱或非直接接觸換熱；所述冷能存儲(chǔ)器的外部絕熱材料是玻璃纖維、聚氨酯泡沫、珠光砂、或夾層壁面內(nèi)抽真空的一種或幾種。所述的冷能存儲(chǔ)器，其內(nèi)部提供有換熱裝置，液態(tài)天然氣和空分行業(yè)的低溫氣體通過(guò)換熱裝置，低溫氣體的低溫冷能的被冷能存儲(chǔ)器內(nèi)的蓄冷介質(zhì)吸收并存儲(chǔ)下來(lái)，在釋能發(fā)電階段釋放出來(lái)用于發(fā)電。所述的低溫冷能存儲(chǔ)電能的儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述的壓縮機(jī)組Ⅰ，由1級(jí)或至少2級(jí)串聯(lián)而成，是活塞式、軸流式、離心式、螺桿式或混合式；所述的膨脹機(jī)組Ⅰ、Ⅱ，由1級(jí)或至少2級(jí)串聯(lián)而成，是活塞式、軸流式、向心式、螺桿式或混合式。所述的低溫冷能存儲(chǔ)電能的儲(chǔ)能系統(tǒng)，使用在可再生能源發(fā)電廠中，存儲(chǔ)間歇性不穩(wěn)定的能源并穩(wěn)定輸出；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)使用在電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電廠或用戶(hù)中，在用電低谷存儲(chǔ)并在用電高峰輸出電能。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種上述低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其具體流程為：儲(chǔ)能時(shí)，i)低能流密度的熱能聚集為高能流密度的中高溫?zé)崮?，并向集熱器提供熱能，?lái)自低溫存儲(chǔ)器中的傳蓄熱流體在集熱器中吸熱，變?yōu)楦邷貍餍顭崃黧w儲(chǔ)存在高溫存儲(chǔ)器中；j)電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)組轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)組Ⅰ和壓縮機(jī)組Ⅰ運(yùn)轉(zhuǎn)，常溫高壓的工作氣體經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)組Ⅰ膨脹后轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪旱蜏氐墓ぷ鳉怏w，氣體膨脹過(guò)程所作的軸功驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)組Ⅰ運(yùn)轉(zhuǎn)；k)膨脹機(jī)組Ⅰ排出的低壓低溫的工作氣體，流經(jīng)冷存儲(chǔ)器時(shí)發(fā)生換熱，冷能存儲(chǔ)在冷存儲(chǔ)器中，低壓常溫的工作氣體自冷存儲(chǔ)器中排出進(jìn)入壓縮機(jī)組Ⅰ中；l)自冷存儲(chǔ)器中排出的低壓常溫的工作氣體依次經(jīng)各級(jí)壓縮機(jī)及對(duì)應(yīng)的級(jí)間換熱器轉(zhuǎn)變?yōu)槌馗邏旱墓ぷ鳉怏w進(jìn)入膨脹機(jī)組Ⅰ中，形成閉合回路；釋能時(shí)，m)自高溫?fù)Q熱器排出的高溫高壓工作氣體進(jìn)入膨脹機(jī)組Ⅱ中膨脹，同時(shí)經(jīng)過(guò)軸驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)組Ⅱ運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)電機(jī)發(fā)電，膨脹機(jī)組Ⅱ中排出低壓常溫的工作氣體；n)自膨脹機(jī)組Ⅱ中排出低壓常溫的工作氣體，流經(jīng)冷存儲(chǔ)器時(shí)發(fā)生換熱，冷存儲(chǔ)器中的低溫冷能釋放出來(lái)，冷存儲(chǔ)器排出的低壓低溫的工作氣體進(jìn)入壓縮機(jī)組Ⅱ后，排出常溫高壓的工作氣體；o)壓縮機(jī)組Ⅱ排出的常溫高壓的工作氣體經(jīng)過(guò)高溫?fù)Q熱器，與來(lái)自高溫存儲(chǔ)器中的高溫傳蓄熱流體換熱，工作流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱墓ぷ鳉怏w進(jìn)入膨脹機(jī)組Ⅱ，形成閉合回路；p)高溫傳蓄熱流體經(jīng)過(guò)高溫?fù)Q熱器冷卻后存儲(chǔ)在低溫存儲(chǔ)器中，完成一次儲(chǔ)熱釋熱循環(huán)。所述低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)，其以?xún)?chǔ)能回路和釋能回路的工作氣體為動(dòng)力循環(huán)工質(zhì)，在儲(chǔ)能過(guò)程中將電能轉(zhuǎn)化為低溫冷能并存儲(chǔ)起來(lái)；在釋能過(guò)程中，冷能輸出給被壓縮的工作氣體，減小壓縮耗能，壓縮氣體被高溫?fù)Q熱器中被加熱至膨脹機(jī)進(jìn)口溫度后進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹做功。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點(diǎn):1.本發(fā)明將電能轉(zhuǎn)化為常壓下低溫冷能存儲(chǔ)，低溫冷能存儲(chǔ)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、儲(chǔ)冷材料便宜易得、儲(chǔ)冷容器成本低、儲(chǔ)冷裝置使用壽命長(zhǎng)，消除了已有電力儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的儲(chǔ)能設(shè)備成本高、儲(chǔ)能周期短、壽命短和環(huán)境污染等缺點(diǎn)，非常適合于長(zhǎng)時(shí)間大容量的電力存儲(chǔ)。2.本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)具有電能-冷能轉(zhuǎn)化效率高、利用低溫冷源提高了太陽(yáng)熱能、工業(yè)余熱能的做功能力，具有儲(chǔ)能系統(tǒng)整體高的優(yōu)點(diǎn)。并且低溫冷能存儲(chǔ)裝置的冷能耗散率很低，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間高效的電力存儲(chǔ)。3.本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)具有適用于各種電站(包括太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電站)、不產(chǎn)生溫室氣體、可回收中低溫(熱值)廢熱等優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1：如圖1所示，為本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能的系統(tǒng)實(shí)施例1，包括儲(chǔ)能回路102、釋能回路103和太陽(yáng)能儲(chǔ)熱子系統(tǒng)。圖1所示的儲(chǔ)能回路包括：膨脹機(jī)1、冷能存儲(chǔ)器2、第一級(jí)壓縮機(jī)3、第一級(jí)壓縮機(jī)換熱器4、第二級(jí)壓縮機(jī)5、第二級(jí)壓縮機(jī)換熱器6、第三級(jí)壓縮機(jī)7和第三級(jí)壓縮機(jī)換熱器8。工作氣體如圖1中帶箭頭的實(shí)線所示通過(guò)這些組件進(jìn)行循環(huán)。電動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)軸與膨脹機(jī)1和壓縮機(jī)3、5、7的轉(zhuǎn)軸相連接。此外，冷卻液體18、19、20分別連接在換熱器4、6、8中。儲(chǔ)能循環(huán)的運(yùn)行流程為：首先，電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)9轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)1和壓縮機(jī)組101運(yùn)轉(zhuǎn)，自冷能存儲(chǔ)器2排出的常溫低壓的工作氣體，依次進(jìn)入第一級(jí)壓縮機(jī)3、第一級(jí)壓縮機(jī)換熱器4、第二級(jí)壓縮機(jī)5、第二級(jí)壓縮機(jī)換熱器6、第三級(jí)壓縮機(jī)7和第三級(jí)壓縮機(jī)換熱器8轉(zhuǎn)變?yōu)槌馗邏旱墓ぷ鳉怏w進(jìn)入膨脹機(jī)1中，高壓的工作氣體經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)1膨脹后轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪旱蜏氐墓ぷ鳉怏w，膨脹機(jī)1排出的低壓低溫的工作氣體，流經(jīng)冷能存儲(chǔ)器2時(shí)發(fā)生換熱，冷能存儲(chǔ)在冷存儲(chǔ)器2中，常溫低壓的工作氣體自冷存儲(chǔ)器2排出進(jìn)入壓縮機(jī)3，形成閉合回路。氣體膨脹過(guò)程所做功輸出至軸上，電動(dòng)機(jī)9、膨脹機(jī)1所做的功共同驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)組101運(yùn)轉(zhuǎn)，消耗的電能為壓縮機(jī)耗功與膨脹機(jī)出功的差值，存儲(chǔ)下來(lái)的為冷存儲(chǔ)器2中的冷能。圖1所述的釋能回路103包括發(fā)電機(jī)13、膨脹機(jī)12、冷能存儲(chǔ)器2、壓縮機(jī)10和高溫?fù)Q熱器11。工作氣體如圖1中帶箭頭的實(shí)線所示通過(guò)這些組件進(jìn)行循環(huán)。發(fā)電機(jī)13的轉(zhuǎn)軸與膨脹機(jī)12和壓縮機(jī)10的轉(zhuǎn)軸相連接。此外，太陽(yáng)能高溫傳蓄熱流體循環(huán)22通過(guò)高溫?fù)Q熱器11與工作氣體換熱。釋能循環(huán)的運(yùn)行流程為：首先，自膨脹機(jī)12中排出低壓常溫的工作氣體，流經(jīng)冷存儲(chǔ)器2時(shí)發(fā)生換熱，冷存儲(chǔ)器2中的低溫冷能釋放出來(lái)，冷存儲(chǔ)器2排出的低壓低溫的工作氣體進(jìn)入壓縮機(jī)10后，排出常溫高壓的工作氣體。工作氣體進(jìn)一步通過(guò)高溫?fù)Q熱器11后排出高溫高壓的工作氣體，進(jìn)入膨脹機(jī)12，形成閉合回路。釋能循環(huán)系統(tǒng)中的耗能部件為壓縮機(jī)10，做功部件為膨脹機(jī)12，產(chǎn)生的電能為膨脹機(jī)出功與壓縮機(jī)耗功的差值，釋能過(guò)程中消耗的冷存儲(chǔ)器2中的冷能和太陽(yáng)熱能，產(chǎn)生的是電能。充能循環(huán)過(guò)程中，低能流密度的低溫?zé)崮芫奂癁楦吣芰髅芏鹊闹懈邷責(zé)崮?，并向太?yáng)能經(jīng)集熱器提供熱能，來(lái)自存儲(chǔ)器14中的儲(chǔ)熱流體在集熱器中吸熱，變?yōu)楦邷貍鳠崃黧w儲(chǔ)存在高溫存儲(chǔ)器16中。釋能循環(huán)過(guò)程中，高溫傳蓄熱流體經(jīng)過(guò)高溫?fù)Q熱器11冷卻后存儲(chǔ)在低溫存儲(chǔ)器14中，完成一次儲(chǔ)熱釋熱循環(huán)。實(shí)施例2：如圖2所示，為本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能與風(fēng)力發(fā)電耦合的系統(tǒng)實(shí)施例2，包括儲(chǔ)能回路104、釋能回路103和太陽(yáng)能儲(chǔ)熱子系統(tǒng)。圖2所示的儲(chǔ)能回路104包括：膨脹機(jī)1、冷能存儲(chǔ)器2、第一級(jí)壓縮機(jī)3、第一級(jí)壓縮機(jī)換熱器4、第二級(jí)壓縮機(jī)5、第二級(jí)壓縮機(jī)換熱器6、第三級(jí)壓縮機(jī)7和第三級(jí)壓縮機(jī)換熱器8。工作氣體如圖1中帶箭頭的實(shí)線所示通過(guò)這些組件進(jìn)行循環(huán)。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)輪25與變速箱26相連接，變速箱26的轉(zhuǎn)軸與膨脹機(jī)1和壓縮機(jī)3、5、7的轉(zhuǎn)軸相連接。此外，冷卻液體18、19、20分別連接在換熱器4、6、8中。實(shí)施例2的儲(chǔ)能時(shí)的氣體循環(huán)與實(shí)施例1的儲(chǔ)能回路相同，此處不再贅述。儲(chǔ)能循環(huán)中，消耗的風(fēng)力能為壓縮機(jī)耗功與膨脹機(jī)出功的差值，存儲(chǔ)下來(lái)的為冷存儲(chǔ)器2中的冷能。實(shí)施例2的釋能循環(huán)時(shí)的氣體循環(huán)與實(shí)施例1的釋能循環(huán)相同，此處不再贅述。實(shí)施例3：如圖3所示，為本發(fā)明的低溫冷能存儲(chǔ)電能與工業(yè)余熱和余冷能相耦合的系統(tǒng)實(shí)施例3，包括儲(chǔ)能回路102、釋能回路105。實(shí)施例3的儲(chǔ)能循環(huán)時(shí)的氣體循環(huán)與實(shí)施例1的儲(chǔ)能循環(huán)相同。儲(chǔ)能循環(huán)中，電動(dòng)機(jī)9、膨脹機(jī)1所做的功共同驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)組101運(yùn)轉(zhuǎn)，消耗的電能為壓縮機(jī)耗功與膨脹機(jī)出功的差值，存儲(chǔ)下來(lái)的為冷存儲(chǔ)器2中的冷能。此外，在儲(chǔ)能循環(huán)過(guò)程中和充/釋能的間歇，來(lái)自與液化天然氣或空分系統(tǒng)等的工業(yè)余冷流體23進(jìn)入冷能存儲(chǔ)器2，將冷流體的低溫冷能被冷能存儲(chǔ)器2中的儲(chǔ)冷介質(zhì)所吸收，用于在釋能過(guò)程中產(chǎn)生電能。圖3所述的釋能循環(huán)105包括電動(dòng)機(jī)13、膨脹機(jī)12、冷能存儲(chǔ)器2、壓縮機(jī)10和高溫?fù)Q熱器11。工作氣體如圖3中帶箭頭的實(shí)線所示通過(guò)這些組件進(jìn)行循環(huán)。發(fā)電機(jī)13的轉(zhuǎn)軸與膨脹機(jī)12和壓縮機(jī)10的轉(zhuǎn)軸相連接。此外，來(lái)自鋼鐵、熱電領(lǐng)域的工業(yè)余熱循環(huán)22通過(guò)高溫?fù)Q熱器11與工作氣體換熱。實(shí)施例3的釋能循環(huán)時(shí)的氣體循環(huán)與實(shí)施例1的釋能循環(huán)相同。釋能循環(huán)系統(tǒng)中的耗能部件為壓縮機(jī)10，做功部件為膨脹機(jī)12，產(chǎn)生的電能為膨脹機(jī)出功與壓縮機(jī)耗功之差，釋能過(guò)程中消耗的充能循環(huán)產(chǎn)生的冷能、工業(yè)余冷和工業(yè)余熱，產(chǎn)生的是電能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。