[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710096017.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106870259B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜彤;孟琛;陳紫薇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F03B13/06
• 分類(lèi)號(hào): F03B13/06;F04F1/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包含：儲(chǔ)氣單元(A)、壓縮罐(B)、第一抽蓄發(fā)電單元(G1)、第二抽蓄發(fā)電單元(G2)以及外部低壓水池(L)、第一氣體管道(1)、第一液體管道(2)、第二液體管道(3)和低壓氣體管道(4)；所述第一氣體管道(1)連接所述儲(chǔ)氣單元(A)和所述壓縮罐(B)，所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)的一側(cè)經(jīng)所述第一液體管道(2)連接所述儲(chǔ)氣單元(A)，所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)的另一側(cè)經(jīng)所述第二液體管道(3)連接所述壓縮罐(B)，所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)經(jīng)液體管道分別與所述壓縮罐(B)和所述外部低壓水池(L)連接；所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)和所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)分別構(gòu)成兩套儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，各自交替獨(dú)立運(yùn)行；第一套儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)將所述儲(chǔ)氣單元(A)作為下水池，將壓縮罐(B)作為上水池，利用所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和發(fā)電過(guò)程；第二套儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)將外部低壓水池(L)作為下水池，將壓縮罐(B)作為上水池，利用所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和發(fā)電過(guò)程；所述交替獨(dú)立運(yùn)行是指，在儲(chǔ)能過(guò)程中，所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)運(yùn)行在儲(chǔ)能過(guò)程中，將所述壓縮罐(B)內(nèi)氣體壓縮到與所述儲(chǔ)氣單元(A)相同的壓強(qiáng)后，所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)開(kāi)始運(yùn)行，將所述壓縮罐(B)內(nèi)氣體等壓遷移到儲(chǔ)氣單元中；在發(fā)電過(guò)程中，所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)運(yùn)行，將儲(chǔ)氣單元內(nèi)氣體等壓遷移到所述壓縮罐(B)后，所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)開(kāi)始運(yùn)行，壓縮氣體在所述壓縮罐(B)內(nèi)膨脹做功，最終將氣體壓縮能轉(zhuǎn)成電能。

2.如權(quán)利要求1所述的基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第一套儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中的所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)利用所述儲(chǔ)氣單元(A)與所述壓縮罐(B)內(nèi)部液面高度差進(jìn)行儲(chǔ)能和發(fā)電，并實(shí)現(xiàn)氣體在所述儲(chǔ)氣單元（A）與所述壓縮罐（B）間等壓遷移；所述第二套儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中的所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)通過(guò)液體流入流出所述壓縮罐(B)控制氣體在所述壓縮罐(B)內(nèi)壓縮和膨脹實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和發(fā)電。

3.如權(quán)利要求1所述的基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)和所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)采用可變速抽蓄機(jī)組，或者所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)和所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)采用液壓活塞機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)和所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)采用液壓活塞機(jī)構(gòu)時(shí)，所述液壓活塞機(jī)構(gòu)將外界能源換化為活塞桿直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能或者另一組液壓缸所連接的外部液體勢(shì)能源的勢(shì)能，且所述第一抽蓄發(fā)電單元(G1)和所述第二抽蓄發(fā)電單元(G2)可對(duì)同一外部液體勢(shì)能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

4.如權(quán)利要求1的所述的基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，可采用液體驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)所述儲(chǔ)氣單元(A)與所述壓縮罐(B)間氣體等壓遷移；所述儲(chǔ)氣單元(A)位于所述壓縮罐(B)上部時(shí)，將儲(chǔ)氣單元作為上水池，將壓縮罐作為下水池。

5.如權(quán)利要求1所述的基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮罐(B)采用單個(gè)壓縮罐獨(dú)立運(yùn)行、多個(gè)壓縮罐組合運(yùn)行、多個(gè)壓縮罐并列運(yùn)行或壓縮罐成對(duì)運(yùn)行的方式進(jìn)行連接；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中的所述壓縮罐（B）與所述第二抽蓄發(fā)電單元（G2）采用成組運(yùn)行或者多組并列運(yùn)行的方式進(jìn)行連接；所述壓縮罐成對(duì)運(yùn)行是指，第二抽蓄發(fā)電單元(G2)連接第一壓縮罐和第二壓縮罐，其中第一壓縮罐進(jìn)行氣體壓縮或膨脹時(shí)，第二壓縮罐連通低壓氣體管道作為下水池運(yùn)行。

6.如權(quán)利要求1所述的基于恒壓儲(chǔ)氣的兩段式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：在所述第一氣體管道(1)和所述第二液體管道(3)之間設(shè)置緩沖罐(C)與所述壓縮罐(B)并聯(lián)，緩沖罐(C)為壓力容器或管道，或在多個(gè)所述壓縮罐(B)并列運(yùn)行中選擇一個(gè)或多個(gè)作為緩沖罐(C)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)第一抽蓄發(fā)電單元(G1)的連續(xù)運(yùn)行。