[發明專利]一種壓縮空氣儲能系統

有效

• 申請號: 201110156424.3
• 申請日: 2011-06-12
• 公開（公告）號: CN102213113A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 楊科;張遠;李雪梅;徐建中
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01K3/08;F03D9/02;F03G6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種壓縮空氣儲能系統，包括：電動機（1），至少一個低壓級壓氣機（2），至少一個高壓級壓氣機（3），至少一個低壓級冷卻器（4），至少一個高壓級冷卻器（5），儲氣室（7），熱存儲器（8），至少一個透平機（9），發電機（10），至少一個換熱器（11），冷卻介質供應源（12），其特征在于：?

電動機（1）與所述至少一個低壓級壓氣機（2）和所述至少一個高壓級壓氣機（3）的共有傳動軸固接，發電機（10）與所述至少一個透平機（9）的傳動軸固接；

所述至少一個低壓級冷卻器（4）和所述至少一個高壓級冷卻器（5）的熱側進口分別與所述至少一個低壓級壓氣機（2）和所述至少一個高壓級壓氣機（3）的出氣口相連通，熱側出口與儲氣室（7）的進口相連通；所述至少一個低壓級冷卻器（4）和所述至少一個高壓級冷卻器（5）的冷側進口與冷卻介質供應源（12）的出口相連通，冷側出口與熱存儲器（8）的進口相連通；?

所述至少一個換熱器（11）的冷側進口與儲氣室（7）的出口相連通，冷側出口與所述至少一個透平機（9）的進氣口相連通；所述至少一個換熱器（11）的熱側進口與熱存儲器（8）的出口相連通，熱側出口與冷卻介質供應源（12）的進口相連通。

2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述系統還包括至少一個三位四通閥（6），所述至少一個三位四通閥（6）的兩個進口分別與進口空氣管道和所述至少一個低壓級冷卻器（4）的熱側出口相連通，所述至少一個三位四通閥（6）的兩個出口分別與所述至少一個高壓級壓氣機（3）的進氣口和儲氣室（7）的進口相連通；

儲能階段，當儲氣室（7）壓力較低時，所述至少一個三位四通閥（6）處于通路狀態，進口空氣管道與所述至少一個高壓級壓氣機（3）的進氣口相通，所述至少一個低壓級冷卻器（4）的熱側出口與儲氣室（7）相通，進口空氣管道中的空氣同時進入所述至少一個低壓級壓氣機（2）與所述至少一個高壓級壓氣機（3）中，所述至少一個低壓級壓氣機（2）與所述至少一個高壓級壓氣機（3）的排氣同時進入儲氣室（7），所述至少一個低壓級壓氣機（2）與所述至少一個高壓級壓氣機（3）處于并聯狀態，系統實現單級壓縮；

當儲氣室（7）壓力升至單級壓縮出口壓力上限時，單級壓縮無法繼續進行，所述至少一個三位四通閥（6）由通路狀態變為U型狀態，使所述至少一個三位四通閥（6）與進口空氣管道相通的進口封閉，所述至少一個三位四通閥（6）與儲氣室（7）的進口相通的出口封閉，同時所述至少一個低壓級冷卻器（4）的熱側出口與所述至少一個高壓級壓氣機（3）的進氣口相通，所述至少一個低壓級壓氣機（2）的出口空氣成為所述至少一個高壓級壓氣機（3）的進氣，系統實現兩級壓縮；

做功階段，儲氣室（7）內低溫高壓的壓縮空氣進入所述至少一個換熱器（11）的冷側，同時熱存儲器（8）中溫度較高的冷卻介質進入所述至少一個換熱器（11）的熱側；壓縮空氣吸收熱量后進入所述至少一個透平機（9）中，所述至少一個透平機（9）做功，乏氣由所述至少一個透平機（9）的出口排出，降溫后的冷卻介質進入冷卻介質供應源（12）存儲。

3.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述三位四通閥（6）為手動、機動、電磁動、液動或電液動操縱控制方式。

4.根據權利要求2或3所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述三位四通閥（6）為滑閥式、轉閥式或球閥式結構形式。

5.根據權利要求1至3任一項所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，在與冷卻介質供應源（12）和/或熱存儲器（8）相通的管路中設置有動力泵。

6.根據權利要求1至3任一項所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述冷卻介質為水或熔融鹽，所述熱存儲器（8）材料為巖石、陶瓷、混凝土或鑄鐵。

7.根據權利要求1至3任一項所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，電動機（1）電力來源為電網、風力發電或太陽能發電。