專利名稱：利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的儲(chǔ)存能量的裝置通常為可充電蓄電池組等，由于現(xiàn)有的儲(chǔ)存能量的裝置根 本不具有迅速儲(chǔ)存大量能量的能力，導(dǎo)致水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)所發(fā) 出的電能，只能被直接輸送到電網(wǎng)上供用戶立即使用，但由于用戶的用電多少存在著周期 變化，而水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)所發(fā)出的電能的多少又有著自身的規(guī) 律，導(dǎo)致在用電低谷的時(shí)候，水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)所產(chǎn)生的大量電能 無(wú)法被有效利用，在用電高峰時(shí)候，電網(wǎng)上的電能又不夠使用。由于這一問(wèn)題的存在，導(dǎo)致 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)所發(fā)出的電能難以被有效并入現(xiàn)有的電網(wǎng)。因此，開發(fā)一種能 夠?qū)⑺Πl(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)在較長(zhǎng)時(shí)間里所發(fā)出的電能全部迅速儲(chǔ)存 起來(lái)的裝置，將會(huì)產(chǎn)生極高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)成熟可靠，實(shí)用性強(qiáng)，能夠?qū)⑺Πl(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電 場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)在較長(zhǎng)時(shí)間里所發(fā)出的電能全部迅速儲(chǔ)存起來(lái)的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ) 存能量的方法。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其包括如下步驟
a、準(zhǔn)備硫酸或強(qiáng)堿溶液； b、將需要儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為熱能并用于加熱步驟a中得到的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通 過(guò)加熱硫酸令其脫水濃縮成為濃硫酸或發(fā)煙硫酸，通過(guò)加熱強(qiáng)堿溶液令其被濃縮到向強(qiáng)堿 中加水時(shí)會(huì)放出熱能的濃度或轉(zhuǎn)化為堿金屬氧化物，在這一過(guò)程中，大量的熱能被轉(zhuǎn)化為 化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)； c、當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，向步驟b中得到的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金 屬氧化物中加入水，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物會(huì)與加入的水發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，并會(huì)釋放出大量的熱能，利用現(xiàn)有技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活所需要的能量形態(tài)并輸 送出去，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的儲(chǔ)存和釋放的循環(huán)利用。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其中所述步驟a中的硫酸或強(qiáng)堿溶 液，被置于一個(gè)以上的前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)；所述步驟b中需要儲(chǔ)存的能量為太陽(yáng)能發(fā) 電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置或水力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，或者是利用太陽(yáng)能獲取裝置收集到的 熱能，加熱是通過(guò)管路將硫酸或強(qiáng)堿溶液引出前置儲(chǔ)存罐，再進(jìn)行加熱，通過(guò)加熱脫水得到 的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，被輸送到一個(gè)以上的濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存 起來(lái)；所述步驟c中當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，先將所述濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的濃硫酸或發(fā) 煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物輸送到能量釋放裝置中，再根據(jù)能量釋放裝置中的濃硫酸或 發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物克分子量，向能量釋放裝置中加入相 或少于濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物克分子量的克分子量水，加水后在能量釋放裝置內(nèi)所產(chǎn)生的 大量熱能，通過(guò)熱交換裝置被輸送出去予以利用，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化 物在此過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸或強(qiáng)堿溶液，經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶 液，通過(guò)管路將其輸送到所述前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其中所述步驟a中的硫酸或強(qiáng)堿溶 液，被置于一個(gè)以上的前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)；所述步驟b中需要儲(chǔ)存的能量為太陽(yáng)能發(fā) 電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置或水力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，將需要儲(chǔ)存的電能利用電加熱蒸發(fā)器 加熱通過(guò)管路從前置儲(chǔ)存罐中輸送過(guò)來(lái)的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)加熱脫水得到的所述濃硫 酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，被輸送到一個(gè)以上的濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)；所述 步驟c中當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，先將所述濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng) 堿或堿金屬氧化物輸送到能量釋放裝置中，并向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng) 堿或堿金屬氧化物中加入水，加水后在能量釋放裝置內(nèi)所產(chǎn)生的大量水蒸氣，通過(guò)管路被 引到能量釋放裝置外予以利用，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物在此過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn) 化為硫酸或強(qiáng)堿溶液，經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)管路將其輸 送到所述前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其中所述步驟a中的強(qiáng)堿為氫氧化 鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣和氫氧化銫中的任意一種或其任意組合，所述步驟b中 加熱硫酸或強(qiáng)堿溶液時(shí)采用真空干燥工藝以加快硫酸或強(qiáng)堿的脫水速度，從硫酸或強(qiáng)堿中 脫離的水蒸氣，被冷凝成液態(tài)后輸送到水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存，所述步驟c中向能量釋放裝置中 的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入的水來(lái)自水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的水，水儲(chǔ)存 罐中儲(chǔ)存的水為去離子水。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其中所述步驟c中向能量釋放裝置中 的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入的水，是從能量釋放裝置的上部注入到 能量釋放裝置內(nèi)的硫酸或強(qiáng)堿的上方。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其中所述步驟b中通過(guò)加熱脫水得到
的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，在被輸送到濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)以
前，先通過(guò)換熱裝置與需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給
需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿；所述步驟c中經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶
液，在被輸送到前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)以前，先通過(guò)換熱裝置與需要加水釋放出所儲(chǔ)存的
能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給需
要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物。 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，采用獨(dú)特的構(gòu)思，將需要儲(chǔ)存的能量
轉(zhuǎn)化為熱能并用于加熱硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)加熱硫酸令其脫水濃縮成為濃硫酸或發(fā)煙硫
酸，通過(guò)加熱強(qiáng)堿溶液令其被濃縮到向強(qiáng)堿中加水時(shí)會(huì)放出熱能的濃度或轉(zhuǎn)化為堿金屬氧
化物，在這一過(guò)程中，大量的熱能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，向
濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入水，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧
化物會(huì)與加入的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并會(huì)釋放出大量的熱能，實(shí)驗(yàn)表明，常溫常壓下1千萬(wàn)噸
的濃硫酸與水化合放出的熱量，足以使2千萬(wàn)噸的水升高到IO(TC ，如果是發(fā)煙硫酸，釋放
出的熱量會(huì)更大，利用現(xiàn)有技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活所需要的能量形態(tài)并輸送出去，即
5實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的儲(chǔ)存和釋放的循環(huán)利用。故本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法實(shí)用 性強(qiáng)，能夠?qū)⑺Πl(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)在較長(zhǎng)時(shí)間里所發(fā)出的電能迅速 全部?jī)?chǔ)存起來(lái)。 下面對(duì)本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì) 說(shuō)明。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其包括如下步驟 a、根據(jù)需要儲(chǔ)存的能量的多少，準(zhǔn)備一定量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，并將硫酸或強(qiáng)堿 溶液，置于一個(gè)或二個(gè)或三個(gè)或更多個(gè)前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)； b、將需要儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為熱能并用于加熱步驟a中得到的硫酸或強(qiáng)堿溶液，需 要儲(chǔ)存的能量為太陽(yáng)能發(fā)電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置或水力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，或者是利用 太陽(yáng)能獲取裝置收集到的熱能，通過(guò)加熱硫酸令其脫水濃縮成為濃硫酸或發(fā)煙硫酸，加熱 可以是通過(guò)管路將硫酸或強(qiáng)堿溶液引出前置儲(chǔ)存罐，再進(jìn)行加熱，加熱硫酸或強(qiáng)堿溶液時(shí)， 可采用真空干燥工藝，以加快硫酸或強(qiáng)堿的脫水速度，從硫酸或強(qiáng)堿中脫離的水蒸氣，被冷 凝成液態(tài)后輸送到水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存，通過(guò)加熱強(qiáng)堿溶液令其被濃縮到向強(qiáng)堿中加水時(shí)會(huì)放 出熱能的濃度或轉(zhuǎn)化為堿金屬氧化物，在這一過(guò)程中，大量的熱能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起 來(lái)，通過(guò)加熱脫水得到的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，被輸送到一個(gè)或 二個(gè)或三個(gè)或更多個(gè)的濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)； c、當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，先將濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿
或堿金屬氧化物輸送到能量釋放裝置中，再根據(jù)能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)
堿或堿金屬氧化物克分子量，向能量釋放裝置中加入相等或少于濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿
或堿金屬氧化物克分子量的克分子量水，向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或
堿金屬氧化物中加入的水來(lái)自水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的水，水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的水為去離子水，濃
硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物會(huì)與加入的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加水后在能量釋放裝
置內(nèi)所產(chǎn)生的大量熱能，通過(guò)熱交換裝置被輸送出去，利用現(xiàn)有技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生
活所需要的能量形態(tài)并輸送出去。濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物在此過(guò)程中會(huì)
轉(zhuǎn)化為硫酸或強(qiáng)堿溶液，經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)管路將其
輸送到所述前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的儲(chǔ)存和釋放的循環(huán)利用。 上述強(qiáng)堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣和氫氧化銫中的任意一種或
其任意組合。由于氫氧化鋰、氫氧化銣和氫氧化銫的價(jià)格較高，采用多種強(qiáng)堿混合的技術(shù)方
案同時(shí)也能在一定程度上降低設(shè)備的投資成本。 作為本發(fā)明的改進(jìn)，上述步驟c中向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿 或堿金屬氧化物中加入的水，可以是從能量釋放裝置的上部注入到能量釋放裝置內(nèi)的硫酸 或強(qiáng)堿的上方。 為了提高熱效率，上述步驟b中通過(guò)加熱脫水得到的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng) 堿或堿金屬氧化物，在被輸送到濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)以前，先通過(guò)換熱裝置與需要加熱 脫水的硫酸或強(qiáng)堿進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿；所
6述步驟c中經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，在被輸送到前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ) 存起來(lái)以前，先通過(guò)換熱裝置與需要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿 或堿金屬氧化物進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給需要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃 硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物。 采用去離子水可以避免水中的金屬離子與硫酸發(fā)生化學(xué)生成具有硫酸根的鹽，使
得硫酸的濃度有所降低，從而影響儲(chǔ)能的效果。
實(shí)施例2 本發(fā)明的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其包括如下步驟 a、根據(jù)需要儲(chǔ)存的能量的多少，準(zhǔn)備一定量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，并將硫酸或強(qiáng)堿 溶液，被置于一個(gè)或二個(gè)或三個(gè)或更多個(gè)前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)； b、將需要儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為熱能并用于加熱步驟a中得到的硫酸或強(qiáng)堿溶液，需 要儲(chǔ)存的能量為太陽(yáng)能發(fā)電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置或水力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，將需要儲(chǔ)存 的電能，利用電加熱蒸發(fā)器加熱通過(guò)管路從前置儲(chǔ)存罐中輸送過(guò)來(lái)的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通 過(guò)加熱硫酸令其脫水濃縮成為濃硫酸或發(fā)煙硫酸，加熱硫酸或強(qiáng)堿溶液時(shí)，可采用真空干 燥工藝，以加快硫酸或強(qiáng)堿的脫水速度，從硫酸或強(qiáng)堿中脫離的水蒸氣，被冷凝成液態(tài)后輸 送到水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存，通過(guò)加熱強(qiáng)堿溶液令其被濃縮到向強(qiáng)堿中加水時(shí)會(huì)放出熱能的濃度 或轉(zhuǎn)化為堿金屬氧化物，在這一過(guò)程中，大量的熱能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，通過(guò)加熱脫 水得到的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，被輸送到一個(gè)或二個(gè)或三個(gè)或更 多個(gè)的濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)； c、當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，先將濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿 或堿金屬氧化物輸送到能量釋放裝置中，再根據(jù)能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng) 堿或堿金屬氧化物克分子量，向能量釋放裝置中加入相等或少于濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿 或堿金屬氧化物克分子量的克分子量水，向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或 堿金屬氧化物中加入的水來(lái)自水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的水，水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的水為去離子水，濃 硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物會(huì)與加入的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加水后在能量釋放裝 置內(nèi)所產(chǎn)生的大量水蒸氣，通過(guò)管路被引到能量釋放裝置外予以利用，利用現(xiàn)有技術(shù)將熱 能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活所需要的能量形態(tài)并輸送出去。濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧 化物在此過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸或強(qiáng)堿溶液，經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶 液，通過(guò)管路將其輸送到所述前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的儲(chǔ)存和釋放的循 環(huán)利用。 上述二個(gè)實(shí)施例中的強(qiáng)堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣和氫氧化銫 中的任意一種或其任意組合。由于氫氧化鋰、氫氧化銣和氫氧化銫的價(jià)格較高，采用多種強(qiáng) 堿混合的技術(shù)方案同時(shí)也能在一定程度上降低設(shè)備的投資成本。 作為本發(fā)明的改進(jìn)，上述二個(gè)實(shí)施例的步驟c中向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā) 煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入的水，可以是從能量釋放裝置的上部注入到能量釋放 裝置內(nèi)的硫酸或強(qiáng)堿的上方。 為了提高熱效率，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述二個(gè)實(shí)施例的步驟b中通過(guò)加 熱脫水得到的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，在被輸送到濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起 來(lái)以前，可先通過(guò)換熱裝置與需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿；上述二個(gè)實(shí)施例的步驟c中經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的 能量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，在被輸送到前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)以前，可先通過(guò)換熱裝置與需 要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物進(jìn)行熱量交換，并 將一部分熱量傳遞給需要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬 氧化物。 采用去離子水可以避免水中的金屬離子與硫酸發(fā)生化學(xué)生成具有硫酸根的鹽，使 得硫酸的濃度有所降低，從而影響儲(chǔ)能的效果。 需要注意的是，如果強(qiáng)堿與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的碳酸鹽， 就會(huì)影響儲(chǔ)能的效果。因此，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)強(qiáng)堿循環(huán)系統(tǒng)的密封，以避免或減少?gòu)?qiáng)堿與空氣中 的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 與鈉相比，鉀、銣和銫更容易丟失電子，而鈉則比鋰更容易丟失電子，因此，在同等 條件下，采用氫氧化銣、氫氧化銫的儲(chǔ)能的效果應(yīng)當(dāng)高于采用氫氧化鈉，而采用氫氧化鋰的 儲(chǔ)能的效果會(huì)低于采用氫氧化鈉。 濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性，并且在這一過(guò)程中會(huì)放出大量的熱，常溫常壓下 1百萬(wàn)噸的濃硫酸與水化合放出的熱量，足以使2百萬(wàn)噸的水升高到IO(TC，如果是發(fā) 煙硫酸，釋放出的熱量會(huì)更大，這是因?yàn)闈饬蛩峥梢耘c水反應(yīng)生成一系列的水合物，如 H2S04 H20、 H2S04 2H20、 H2S04 4H20等。反之，如果讓H2S04 H20、 H2S04 2H20、 H2S04 4H20 等濃硫酸與水反應(yīng)生成的水合物分解，則會(huì)吸收大量的熱能。由于濃硫酸與水的水合物生 成與分解是循環(huán)進(jìn)行的，因此，在本發(fā)明中，濃硫酸與水的水合物生成與分解不會(huì)造成熱能 損耗。
同樣地，氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿也是極易溶于水，溶解時(shí)也放出大量的熱。由
于氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿與水的水合物生成與分解是循環(huán)進(jìn)行的，因此，在本發(fā)明中，
氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿與水的水合物生成與分解不會(huì)造成熱能損耗。 我國(guó)最大的水力發(fā)電站三峽水電站的發(fā)電能力為1820萬(wàn)千瓦，將三峽水電站在
用電低谷時(shí)所發(fā)出的多余電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，再利用硫酸儲(chǔ)存起來(lái)，所需要的硫酸大約
為上百萬(wàn)噸，而當(dāng)?shù)搅擞秒姼叻?，則可以將所儲(chǔ)存的能量再轉(zhuǎn)化為電能并輸入電網(wǎng)，如此一
來(lái)，即可以大大提高三峽水電站的運(yùn)行效率，進(jìn)而取得極大的經(jīng)濟(jì)效益。 對(duì)于風(fēng)能發(fā)電場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)，在風(fēng)能發(fā)電場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電高峰，可
將多余電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，再利用硫酸儲(chǔ)存起來(lái)，而當(dāng)?shù)搅孙L(fēng)能發(fā)電場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)
的發(fā)電低谷，則可以將所儲(chǔ)存的能量再轉(zhuǎn)化為電能并輸入電網(wǎng)，即可以大大提高風(fēng)能發(fā)電
場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的供電穩(wěn)定性，從而為大面積推廣應(yīng)用風(fēng)能和太陽(yáng)能掃平技術(shù)上的障礙。
權(quán)利要求
利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其特征在于其包括如下步驟a、準(zhǔn)備硫酸或強(qiáng)堿溶液；b、將需要儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為熱能并用于加熱步驟a中得到的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)加熱硫酸令其脫水濃縮成為濃硫酸或發(fā)煙硫酸，通過(guò)加熱強(qiáng)堿溶液令其被濃縮到向強(qiáng)堿中加水時(shí)會(huì)放出熱能的濃度或轉(zhuǎn)化為堿金屬氧化物，在這一過(guò)程中，大量的熱能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)；c、當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，向步驟b中得到的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入水，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物會(huì)與加入的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并會(huì)釋放出大量的熱能，利用現(xiàn)有技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活所需要的能量形態(tài)并輸送出去，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的儲(chǔ)存和釋放的循環(huán)利用。
2. 按照權(quán)利要求1所述的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其特征在于所述步驟a 中的硫酸或強(qiáng)堿溶液，被置于一個(gè)以上的前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)；所述步驟b中需要儲(chǔ)存 的能量為太陽(yáng)能發(fā)電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置或水力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，或者是利用太陽(yáng)能 獲取裝置收集到的熱能，加熱是通過(guò)管路將硫酸或強(qiáng)堿溶液引出前置儲(chǔ)存罐，再進(jìn)行加熱， 通過(guò)加熱脫水得到的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，被輸送到一個(gè)以上的 濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)；所述步驟c中當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，先將所述濃縮儲(chǔ)存罐中 儲(chǔ)存的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物輸送到能量釋放裝置中，再根據(jù)能量釋放 裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物克分子量，向能量釋放裝置中加入相等 或少于濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物克分子量的克分子量水，加水后在能量釋 放裝置內(nèi)所產(chǎn)生的大量熱能，通過(guò)熱交換裝置被輸送出去予以利用，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或 強(qiáng)堿或堿金屬氧化物在此過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸或強(qiáng)堿溶液，經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量 的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)管路將其輸送到所述前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)。
3. 按照權(quán)利要求1所述的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其特征在于所述步驟a 中的硫酸或強(qiáng)堿溶液，被置于一個(gè)以上的前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)；所述步驟b中需要儲(chǔ)存 的能量為太陽(yáng)能發(fā)電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置或水力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，將需要儲(chǔ)存的電能 利用電加熱蒸發(fā)器加熱通過(guò)管路從前置儲(chǔ)存罐中輸送過(guò)來(lái)的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)加熱脫 水得到的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，被輸送到一個(gè)以上的濃縮儲(chǔ)存罐 中儲(chǔ)存起來(lái)；所述步驟c中當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，先將所述濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的濃硫 酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物輸送到能量釋放裝置中，并向能量釋放裝置中的濃硫 酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入水，加水后在能量釋放裝置內(nèi)所產(chǎn)生的大量水 蒸氣，通過(guò)管路被引到能量釋放裝置外予以利用，濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化 物在此過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸或強(qiáng)堿溶液，經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶 液，通過(guò)管路將其輸送到所述前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)。
4. 按照權(quán)利要求1或2或3所述的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其特征在于所述 步驟a中的強(qiáng)堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣和氫氧化銫中的任意一種或其 任意組合，所述步驟b中加熱硫酸或強(qiáng)堿溶液時(shí)采用真空干燥工藝以加快硫酸或強(qiáng)堿的脫 水速度，從硫酸或強(qiáng)堿中脫離的水蒸氣，被冷凝成液態(tài)后輸送到水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存，所述步驟 c中向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入的水來(lái)自水儲(chǔ)存 罐中儲(chǔ)存的水，水儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的水為去離子水。
5. 按照權(quán)利要求4所述的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其特征在于所述步驟c中向能量釋放裝置中的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入的水，是從能量釋放裝置的上部注入到能量釋放裝置內(nèi)的硫酸或強(qiáng)堿的上方。
6. 按照權(quán)利要求5所述的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，其特征在于所述步驟b中通過(guò)加熱脫水得到的所述濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物，在被輸送到濃縮儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)以前，先通過(guò)換熱裝置與需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給需要加熱脫水的硫酸或強(qiáng)堿；所述步驟C中經(jīng)過(guò)加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的硫酸或強(qiáng)堿溶液，在被輸送到前置儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存起來(lái)以前，先通過(guò)換熱裝置與需要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物進(jìn)行熱量交換，并將一部分熱量傳遞給需要加水釋放出所儲(chǔ)存的能量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物。
全文摘要
一種利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，包括如下步驟a、準(zhǔn)備硫酸或強(qiáng)堿溶液；b、將需要儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為熱能并用于加熱步驟a中得到的硫酸或強(qiáng)堿溶液，通過(guò)加熱硫酸令其脫水濃縮成為濃硫酸或發(fā)煙硫酸，通過(guò)加熱強(qiáng)堿溶液令其被濃縮到向強(qiáng)堿中加水時(shí)會(huì)放出熱能的濃度或轉(zhuǎn)化為堿金屬氧化物，在這一過(guò)程中，大量的熱能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)；c、當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的能量時(shí)，向濃硫酸或發(fā)煙硫酸或強(qiáng)堿或堿金屬氧化物中加入水。其目的是提供一種技術(shù)成熟可靠，實(shí)用性強(qiáng)，能夠?qū)⑺Πl(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)以及太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)在較長(zhǎng)時(shí)間里所發(fā)出的電能全部迅速儲(chǔ)存起來(lái)的利用硫酸或強(qiáng)堿儲(chǔ)存能量的方法，為大面積推廣應(yīng)用風(fēng)能和太陽(yáng)能掃平技術(shù)上的障礙。
文檔編號(hào)H01M14/00GK101719574SQ20091023730
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者馬龍 申請(qǐng)人:馬龍