[發明專利]一種壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式

在審

• 申請號: 201410371716.2
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104265458A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 向文國;馬士偉;趙明;賽俊聰;梁俊宇;邱亞林;耿向瑾;陳曉平
• 申請（專利權）人: 東南大學;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C6/18;F01D15/10;F04B35/04;F04B41/02;F04B41/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，包括壓縮空氣儲存裝置，以及與之相連的充能單元和釋能單元，其特征在于：所述充能單元包括至少一級空氣壓縮機，以及與各級空氣壓縮機相適配的電動機，且靠近各級空氣壓縮機出口依次設有串聯的儲熱罐和冷卻器；釋能單元包括儲熱罐、多級串聯的透平、與各級透平相適配的發電機及與末級透平相連的回熱器，除末級透平為燃氣透平外，其余各級透平均為空氣透平；該高效發電系統還包括跨接于回熱器出口與各級空氣透平出口管路的旁路。

2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：各級儲熱罐中設置有儲熱介質，且至少一個儲熱罐設有電加熱元件。

3.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：所述的儲熱介質為熔融鹽、金屬合金或復合材料等高溫相變儲能材料。

4.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：所述空氣透平應至少設有一級。

5.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：所述壓縮空氣儲存裝置為壓縮空氣儲罐或者巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等地下洞穴。

6.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：所述充能單元和釋能單元的各個儲熱罐進出口均設有開關控制閥，且上述充能單元儲熱罐上進出口的開關控制閥與釋能單元儲熱罐上進出口的開關控制閥為并聯關系；各級空氣透平進出口均設有開關控制閥；跨接于回熱器出口與各級空氣透平出口管路的旁路上亦設有開關控制閥，其與空氣透平進出口的開關控制閥為并聯關系。

7.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：所述壓縮空氣儲存裝置的出口還設有調節閥。

8.一種采用如權利要求1的產品的工作方式，其特征在于：包括以下步驟：

1）在用電低谷期空氣壓縮機工作期間，打開所述高效發電系統充能單元儲熱罐上進出口的開關控制閥，關閉所述系統釋能單元儲熱罐上進出口的開關控制閥；

2）在用電低谷期電加熱元件工作期間關閉所述系統的所有開關控制閥；

3）在用電高峰期壓縮空氣膨脹做功期間，打開所述系統釋能單元儲熱罐上進出口的開關控制閥，關閉所述系統充能單元儲熱罐上進出口的開關控制閥及旁路上的開關控制閥；且當壓縮空氣儲存裝置中壓縮空氣的壓力小于某級空氣透平的額定進氣壓力時，關閉所述高效發電系統中該級及以前各級空氣透平進出口的開關控制閥，并打開相應旁路上的開關控制閥。

9.根據權利要求8所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：在用電高峰期壓縮空氣膨脹做功期間，借助調節閥對透平的入口壓力進行調節。

10.根據權利要求8所述的壓縮空氣儲能發電系統及其工作方式，其特征在于：在用電高峰期，儲能單元與釋能單元可同時工作。