[發明專利]一種基于恒壓儲氣的兩段式儲能系統

有效

• 申請號: 201710096017.5
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106870259B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 姜彤;孟琛;陳紫薇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F03B13/06
• 分類號: F03B13/06;F04F1/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了一種基于恒壓儲氣的兩段式儲能系統，所述儲能系統包含：儲氣單元(A)、壓縮罐(B)、第一抽蓄發電單元(G1)、第二抽蓄發電單元(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)；第一氣體管道(1)連接儲氣單元(A)和壓縮罐(B)，第一抽蓄發電單元(G1)的一側經第一液體管道(2)連接儲氣單元(A)，第一抽蓄發電單元(G1)的另一側經第二液體管道(3)連接壓縮罐(B)，第二抽蓄發電單元(G2)經液體管道分別與壓縮罐(B)和外部低壓水池(L)連接。

技術領域

本發明涉及儲能系統領域，特別是涉及基于恒壓儲氣的兩段式儲能系統。

背景技術

隨著全球能源互聯網概念的提出與技術的發展，儲能技術對電網的穩定性和經濟性起到越來越重要的作用。儲能技術打破電能產生與消耗在時間和空間上的限制，起到削峰填谷、提高系統可靠性與穩定的作用。另外，隨著新能源發電規模的日益擴大與分布式發電技術的不斷發展，電力儲能技術的應用可平抑風能、太陽能等新能源發電的隨機性和間歇性，提高新能源發電規模與并網容量。

因此希望有一種基于恒壓儲氣的兩段式儲能系統可以實現壓縮空氣儲能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于恒壓儲氣的兩段式儲能系統來實現壓縮空氣的儲能。

為實現上述目的，本發明提供一種基于恒壓儲氣的兩段式儲能系統，所述儲能系統包含：儲氣單元A、壓縮罐B、第一抽蓄發電單元G1、第二抽蓄發電單元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連接所述儲氣單元A和所述壓縮罐B，所述第一抽蓄發電單元G1的一側經所述第一液體管道2連接所述儲氣單元A，所述第一抽蓄發電單元G1的另一側經所述第二液體管道3連接所述壓縮罐B，所述第二抽蓄發電單元G2經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。

優選地，所述第一抽蓄發電單元G1和所述第二抽蓄發電單元G2分別構成兩套儲能發電系統，各自交替獨立運行；第一套儲能發電系統將所述儲氣單元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電單元G1實現儲能和發電過程；第二套儲能發電系統將外部低壓水池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電單元G2實現儲能和發電過程。

優選地，所述交替獨立運行是指，在儲能過程中，所述第二抽蓄發電單元G2運行在儲能過程中，將所述壓縮罐B內氣體壓縮到與所述儲氣單元A相同的壓強后，所述第一抽蓄發電單元G1開始運行，將所述壓縮罐B內氣體等壓遷移到儲氣單元A中；在發電過程中，所述第一抽蓄發電單元G1運行，將儲氣單元A內氣體等壓遷移到所述壓縮罐B后，所述第二抽蓄發電單元G2開始運行，壓縮氣體在所述壓縮罐B內膨脹做功，最終將氣體壓縮能轉成電能。

優選地，所述第一套儲能發電系統中的所述第一抽蓄發電單元G1利用所述儲氣單元A與所述壓縮罐B內部液面高度差進行儲能和發電，并實現氣體在所述儲氣單元A與所述壓縮罐B間等壓遷移；所述第二套儲能發電系統中的所述第二抽蓄發電單元G2通過液體流入流出所述壓縮罐B控制氣體在所述壓縮罐B內壓縮和膨脹實現儲能和發電。

優選地，所述第一抽蓄發電單元G1和所述第二抽蓄發電單元G2采用可變速抽蓄機組，或者所述第一抽蓄發電單元G1和所述第二抽蓄發電單元G2采用液壓活塞機構；當所述第一抽蓄發電單元G1和所述第二抽蓄發電單元G2采用液壓活塞機構時，所述液壓活塞機構將外界能源換化為活塞桿直線運動機械能或者另一組液壓缸所連接的外部液體勢能源的勢能，且所述第一抽蓄發電單元G1和所述第二抽蓄發電單元G2可對同一外部液體勢能源進行轉換。

優選地，可采用液體驅動裝置實現所述儲氣單元A與所述壓縮罐B間氣體等壓遷移；所述儲氣單元A位于所述壓縮罐B上部時，將儲氣單元作為上水池，將壓縮罐作為下水池。