本发明涉及低温储能，尤其涉及一种应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统及蓄冷方法。
背景技术：
1、液氢具有储存密度高、运输成本低、工作压力低等优点，逐渐成为长距离、大容量、长时间的大规模储能，以及耦合电解水制氢进行弃电消纳、平抑波动、移峰填谷的有效手段。
2、由于氢液化温度低至20k，导致液化过程功耗达到12-15kwh/kg，越低温度的氢冷量火用越大，不可逆性越大，因此，在再次汽化使用氢气之前，必须要采用一定措施减少高品质冷火用的浪费，来提高整个过程的效率和能量利用率，以实现降本增效。
3、目前液氢储能系统大多数关于耦合多个换热单元或冷能发电装置，例如专利cn114232005a公开了一种耦合电解水制氢、液氮预冷氢液化系统、液氢-液氮及液氢-载冷剂的换热系统、空气分离系统的储能方法，cn 218888212 u公开了一种利用光伏、风电、潮汐能电解水制氢的分布式液氢储能系统，采用了液氖膨胀发电机组回收液氢冷能等，由于利用多个冷能发电装置的方法会增加整个系统的复杂程度，且输出的能量收到各个节点参数限制，难以统一规划，而目前采用多个换热单元的系统又无法对液氢77k以下的温区进行很好的匹配。
4、鉴于此，本发明提供一种应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统及蓄冷方法，利用常压液氮、高压液氖和常压液氖来匹配液氢的各个温区，能够实现对液氢低温区高品质冷能回收。
技术实现思路
1、为了解决冷能回收系统无法回收液氢低温区冷能的问题，本发明提出一种应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统及蓄冷方法。
2、本发明通过以下技术方案实现的：
3、本发明提出应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统包括蓄冷单元、液化单元和供电单元，其中：
4、所述蓄冷单元包括第一压缩机、第一储罐、第二储罐、第三储罐、第四储罐、第五储罐、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器，所述第一储罐的一个出口端依次连接第一换热器的第一换热侧、第二换热器的第一换热侧和第五储罐，所述第二储罐的一个出口端依次连接第一压缩机、第一换热器的第二换热侧、第三换热器的第一换热侧和第四储罐，所述第二储罐的另一个出口端依次连接所述第一换热器的第三换热侧、第三换热器的第二换热侧、第四换热器的第一换热侧和第三储罐，所述第五换热器的第一换热侧连接有二氧化碳源；
5、所述液化单元包括制氢装置、预冷换热器、正仲氢转换器、末级换热器和液氢储罐；
6、所述供电单元包括储存模块和供电模块；
7、当蓄冷单元蓄冷时，制氢装置出口端依次连接预冷换热器的第一换热侧、正仲氢转换器、末级换热器第一换热侧和液氢储罐，液氢储罐出口端依次连接第四换热器的第二换热侧、第三换热器的第三换热器、第二换热器的第二换热侧、第一换热器的第四换热侧、第五换热器的第二换热侧和供电模块；
8、当蓄冷单元释冷时，制氢装置出口端依次连接第五换热器的第二换热侧、第一换热器的第四换热侧、第二换热器的第二换热侧、第三换热器的第三换热侧和第四换热器的第二换热侧，末级换热器的第一换热侧和液氢储罐。
9、进一步地，还包括循环单元，所述循环单元包括第二压缩机和第一膨胀机，所述第二压缩机出口端依次连接所述预冷换热器的第二换热侧、所述第一膨胀机、所述末级换热器的第二换热侧、所述预冷换热器的第三换热侧，并连回至所述第二压缩机入口端。
10、进一步地，所述末级换热器的第一换热侧至所述液氢储罐之间还设置有节流阀。
11、进一步地，所述制氢装置至所述预冷换热器的第一换热侧、所述第一换热器的第四换热侧之间还设有第三压缩机。
12、进一步地，所述供电模块包括氢汽轮机和燃料电池堆，所述第五换热器的第一换热侧依次连接所述氢汽轮机和所述燃料电池堆。
13、进一步地，所述储存模块至所述第四换热器的第二换热侧之间还设有第四压缩机。
14、进一步地，应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统的蓄冷方法包括以下步骤：
15、当蓄冷单元蓄冷时,储存模块内的液氢依次经过第四换热器的第二换热侧、第三换热器的第三换热侧、第二换热器的第二换热侧、第一换热器的第四换热侧和第五换热器的第二换热侧释放冷量，第一储罐内的氮气依次经过第一换热器的预冷和第二换热器的再次降温并转化为液氮储存至第五储罐内，第二储罐内的一部分氖气经过第一压缩机的压缩后，高压氖气依次经过第一换热器预冷和第三换热器的再次降温并转化为高压液氖储存至第四储罐中，第二储罐内的另一部分氖气经过第一换热器预冷、第三换热器和第四换热器的冷却降温转化为常压液氖储存至第三储罐内，二氧化碳经过第五换热器与氢气换热降温。
16、当蓄冷单元释冷时,增压后的氢气依次经过第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器与液氮、常压液氖、高压液氖进行换热逐级冷却，再经过末级换热器换热并转化为液氢储存至液氢储罐内。
17、本发明的有益效果：
18、(1)本发明提出的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统以梯级换热利用常压氖、高压氖和常压氮进行回收液氢冷能，能够最大限度匹配液氢的释冷温区，利用梯级蓄冷降低换热温差，提高低温区高品质冷能回收率，最后再利用回收的冷能在氢气再次液化时对氢气进行降温，以增加液氢产出，减小液化功耗。
19、(2)本发明提出的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统将液化二氧化碳作为补充工质，来进一步回收液氢高温区的冷量，并将液化二氧化碳进行高温区预冷或单独输出至外部进行发电、制冷，提高冷能利用。
20、(3)本发明提出的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统的蓄冷单元作为独立单元，回收的冷能以液氖液氮的形式储存，可以适用于长时间远距离的调配，系统灵活性更高。
1.一种应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统，其特征在于，包括蓄冷单元、液化单元和供电单元，其中：
2.根据权利要求1所述的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统，其特征在于，还包括循环单元，所述循环单元包括第二压缩机和第一膨胀机，所述第二压缩机出口端依次连接所述预冷换热器的第二换热侧、所述第一膨胀机、所述末级换热器的第二换热侧、所述预冷换热器的第三换热侧，并连回至所述第二压缩机入口端。
3.根据权利要求1所述的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统，其特征在于，所述末级换热器的第一换热侧至所述液氢储罐之间还设置有节流阀。
4.根据权利要求1所述的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统，其特征在于，所述制氢装置至所述预冷换热器的第一换热侧、所述第一换热器的第四换热侧之间还设有第三压缩机。
5.根据权利要求1所述的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统，其特征在于，所述供电模块包括氢汽轮机和燃料电池堆，所述第五换热器的第二换热侧依次连接所述氢汽轮机和所述燃料电池堆。
6.根据权利要求1所述的应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统，其特征在于，所述储存模块至所述第四换热器的第二换热侧之间还设有第四压缩机。
7.一种根据权利要求1-6任意一条应用于液氢储能的液氮液氖联合蓄冷系统的蓄冷方法，其特征在于，包括以下步骤：
