[發明專利]一種低壓縮比的海底壓縮空氣儲能裝置

在審

• 申請號: 201710442582.2
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107061994A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王富強;肖兵;程子明;譚建宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: F17D1/065
• 分類號: F17D1/065;F17D3/01
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)23209
• 代理人: 李曉敏

技術領域

本發明涉及一種壓縮空氣儲能裝置，具體涉及一種低壓縮比的海底壓縮空氣儲能裝置，屬于壓縮空氣儲能技術領域。

背景技術

儲能是指通過介質或設備把能量存儲起來，在需要時釋放出來的過程。儲能技術是解決可再生能源大規模介入和棄風棄光問題的關鍵技術；是分布式能源、智能電網、能源互聯網發展的必備技術；也是解決常規電力削峰填谷，提高常規能源發電效率與輸電效率、安全性和經濟性的重要支撐技術。儲能技術可以提高清潔能源發電比率，進而實現化石能源清潔高效利用，有效減少污染物的排放，對霧霾環境問題的治理和改善人居環境將起到極大的推動作用。同時儲能技術的發展關系到能源、交通、電力等多個重要行業的發展，尤其在當今能源大環境下，儲能能夠突破傳統能源模式時間與空間的限制，其重要作用日益凸顯，已經成為主要發達國家競相發展的戰略新興產業。

常見的儲能技術有：抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導儲能、鉛酸電池、鋰電池、液流電池及超級電容器等。壓縮空氣儲能系統的原理是在用電低谷將空氣壓縮并存于儲氣室中，是電能轉化為空氣的內能存儲起來；在用電高峰，高壓空氣從儲氣室釋放驅動透平發電。壓縮空氣儲能系統已經是成熟的商業化技術，而飛輪儲能、超導儲能以及其他儲能方式都是由于成本非常高還在實驗室階段，由于壓縮空氣的壓縮比較高，在壓縮過程中會產生大量的熱量，這使得儲能電到電的效率非常低，從而限制了氣儲能的廣泛使用。

發明內容

在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于此，本發明針對現有技術中由于壓縮空氣的壓縮比較高，在壓縮過程中會產生大量的熱量，這使得儲能電到電的效率非常低，從而限制了氣儲能的廣泛使用的問題，進而提供的一種低壓縮比的海底壓縮空氣儲能裝置，該低壓縮比的壓縮空氣儲能系統由于壓縮比較低，發熱量相對少很多，不需要中間繁復的蓄熱裝置，減少了很多成本、提高了效率、增強了可靠性。

本發明提供了一種低壓縮比的海底壓縮空氣儲能裝置，包括低壓儲氣室、低壓輸氣管道、空氣壓縮機、風力蝸輪機、高壓輸氣管道和高壓儲氣室；壓縮空氣儲能裝置沉入海底，所述低壓儲氣室與高壓儲氣室之間連接有低壓輸氣管道和高壓輸氣管道，所述空氣壓縮機安裝在高壓輸氣管道上，所述風力渦輪機安裝在低壓輸氣管道上，采用空氣壓縮機將低壓儲氣室內的空氣壓縮通過高壓輸氣管道送入高壓儲氣室，采用風力渦輪機將高壓空氣能轉化為電能，高壓空氣經過風力渦輪機變為低壓空氣，經過低壓輸氣管道進入低壓儲氣室。

進一步地：所述低壓儲氣室和高壓儲氣室均采用PVC橡膠柔性材料。這樣可以保持一定深度下水的靜壓和空氣壓力相同，維持空氣壓力恒定不變；同時降低了儲氣室的高昂費用。

進一步地：所述高壓輸氣管道和低壓輸氣管道均采用不銹鋼管道。這樣設計起耐壓防腐蝕的作用，在條件惡劣的海底保持系統的穩定運行。

有益效果：

與傳統的壓縮空氣儲能相比本發明采用“低壓儲氣室”和“高壓儲氣室”兩個儲氣室可以極大地降低空氣壓縮時的發熱量，省去了復雜的蓄熱設備，提高壓縮空氣儲能的效率；利用海水靜壓維持空氣壓力不變，不需要進行壓力調節，省去了冗余壓力調節設備，最終達到很好的“削峰填谷”的效果。同時減少了很多成本、增強了可靠性。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的一種低壓縮比的海底壓縮空氣儲能裝置的結構示意圖；

圖中：1、海洋截面 2、低壓氣儲氣室 3、低壓輸氣管道 4、空氣壓縮機 5、風力渦輪機 6、高壓輸氣管道 7、高壓儲氣室。

具體實施方式

在下文中將結合附圖對本發明的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常復雜和費時的，但對得益于本發明公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。