[發明專利]液化氣體儲能發電裝置及其儲能發電方法

有效

• 申請號: 201810337946.5
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108590790B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 姜彤;李斌;全璐瑤;張璐路;權超
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F01K25/02
• 分類號: F01K25/02;F01K27/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 焦玉恒

1.一種液化氣體儲能發電裝置，包括：

氣體壓縮膨脹單元，包括氣體端口；

液化儲能單元，與所述氣體壓縮膨脹單元相連；

熱電交換單元，與所述液化儲能單元相連；以及

液體源，與所述熱電交換單元相連，

其中，所述氣體壓縮膨脹單元被配置為利用電能對來自所述氣體端口的氣體進行壓縮、膨脹以形成第一壓縮氣體并將所述第一壓縮氣體輸送至所述液化儲能單元，所述熱電交換單元被配置為利用電能吸收所述液化儲能單元中液態氣體的熱量并將熱量轉移至所述液體源以促使所述第一壓縮氣體在所述液化儲能單元中液化，

所述熱電交換單元還被配置為利用所述液體源與所述液化儲能單元中液態氣體的溫差進行發電并將所述液體源的熱量轉移至所述液化儲能單元中液態氣體以促使所述液化儲能單元中液態氣體氣化，所述氣體壓縮膨脹單元還被配置為利用所述液化儲能單元中的氣體進行發電。

2.根據權利要求1所述的液化氣體儲能發電裝置，其中，所述液化儲能單元包括相互連通的液體空間和氣體空間，所述液體空間被配置為存儲液化氣體，所述氣體空間被配置為存儲氣體，

所述氣體壓縮膨脹單元與所述氣體空間相連，所述熱電交換單元與所述液體空間相連。

3.根據權利要求1所述液化氣體儲能發電裝置，其中，所述第一壓縮氣體處于氣液臨界狀態。

4.根據權利要求1-3中任一項所述液化氣體儲能發電裝置，其中，所述氣體壓縮膨脹單元包括至少一個壓縮膨脹模塊，各所述壓縮膨脹模塊包括：

等溫壓縮膨脹裝置，與所述氣體端口相連；

絕熱壓縮膨脹裝置，與所述等溫壓縮膨脹裝置相連，以及

控溫液體源，與所述等溫壓縮膨脹裝置相連，

所述等溫壓縮膨脹裝置被配置為利用電能和所述控溫液體源中的液體對來自所述氣體端口的氣體進行等溫壓縮以形成第二壓縮氣體并輸送至所述絕熱壓縮膨脹裝置，所述絕熱壓縮膨脹裝置被配置為對所述第二壓縮氣體進行絕熱膨脹以形成第三壓縮氣體，所述第三壓縮氣體的壓強小于所述第二壓縮氣體的壓強，

所述等溫壓縮膨脹裝置還被配置為利用所述液化儲能單元中的氣體進行發電。

5.根據權利要求4所述液化氣體儲能發電裝置，其中，所述絕熱壓縮膨脹裝置包括壓縮機，所述壓縮機被配置為利用電能壓縮來自所述液化儲能單元中的氣體以形成第四壓縮氣體，所述等溫壓縮膨脹裝置還被配置為利用所述第四壓縮氣體進行發電，所述第四壓縮氣體的壓強大于所述第一壓縮氣體。

6.根據權利要求4所述的液化氣體儲能發電裝置，其中，所述氣體壓縮膨脹單元包括N個壓縮膨脹模塊，N個所述壓縮膨脹模塊包括N個控溫液體源，所述N個壓縮膨脹模塊串聯設置以對來自所述氣體端口的氣體進行分級壓縮和膨脹，所述N為大于1的正整數。

7.根據權利要求6所述的液化氣體儲能發電裝置，其中，所述N個壓縮膨脹模塊被配置為利用對應設置的控溫液體源進行等溫壓縮，所述N個壓縮膨脹模塊中各所述控溫液體源的液體的溫度范圍不同。

8.根據權利要求7所述的液化氣體儲能發電裝置，其中，所述熱電交換單元包括至少一個熱電交換模塊，熱電交換模塊被配置在，

液化儲能單元與液體源之間；

液化儲能單元與控溫液體源之間；

溫度不同的控溫液體源之間；以及

控溫液體源與液體源之間。

9.根據權利要求7所述的液化氣體儲能發電裝置，其中，所述熱電交換單元包括P個熱電交換模塊，w個所述熱電交換模塊分別與所述液化儲能單元和控溫液體源相連，x個所述熱電交換模塊分別與所述溫度不同的控溫液體源相連，y個所述熱電交換模塊分別與所述控溫液體源和液體源相連，z個所述熱電交換模塊分別與所述液化儲能單元和液體源相連，所述w，x，y，z為小于P的非負整數，且w+x+y+z＝P。