[發明專利]結合空氣儲能的調峰輸電系統及方法

在審

• 申請號: 202011120929.X
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112310986A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 季偉;郭璐娜;高詔詔;陳六彪;崔晨;郭嘉;王俊杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 周琦

1.一種結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，包括：

電廠單元，包括用于向電網(11)輸電的汽輪機組(2)；

液態空氣儲能單元，包括空氣壓縮機組(4)和液態空氣儲罐(8)，所述空氣壓縮機組(4)通過儲能管路與液態空氣儲罐(8)連接，所述液態空氣儲罐(8)用于在所述液態空氣儲能單元處于儲能模式中存儲液態空氣，并用于在所述液態空氣儲能單元處于釋能模式中通過釋能管路向所述電網(11)輸電；

液力耦合器(3)，可啟閉的連接于所述汽輪機組(2)的動力輸出軸與所述空氣壓縮機組(4)的動力輸入軸之間，所述液力耦合器(3)用于在連通狀態下驅動所述空氣壓縮機組(4)運行以使所述液態空氣儲能單元處于儲能模式，并在所述液態空氣儲能單元處于釋能模式中切換為斷開狀態。

2.根據權利要求1所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述電廠單元還包括第一發電機(16)，所述汽輪機組(2)連接有第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸與所述液力耦合器(3)連接，所述第二輸出軸通過所述第一發電機(16)與所述電網(11)連接。

3.根據權利要求1所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述液態空氣儲能單元還包括壓縮熱利用裝置(5)、蓄冷器(6)、空氣透平機組(10)和第二發電機(17)，所述壓縮熱利用裝置(5)設有第一換熱側和第二換熱側，所述蓄冷器(6)設有第三換熱側和第四換熱側，所述空氣壓縮機組(4)、所述壓縮熱利用裝置(5)的第一換熱側、所述蓄冷器(6)的第三換熱側和所述液態空氣儲罐(8)通過所述儲能管路依序連接，所述液態空氣儲罐(8)、所述蓄冷器(6)的第四換熱側、所述壓縮熱利用裝置(5)的第二換熱側和所述空氣透平機組(10)通過所述釋能管路依序連接，所述空氣透平機組(10)通過所述第二發電機(17)與所述電網(11)連接。

4.根據權利要求3所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述液態空氣儲能單元還包括節流元件(7)和低溫泵(9)，所述節流元件(7)連接在所述蓄冷器(6)的第三換熱側和所述液態空氣儲罐(8)之間的所述儲能管路上，所述低溫泵(9)連接在所述液態空氣儲罐(8)和所述蓄冷器(6)的第四換熱側之間的所述釋能管路上。

5.根據權利要求3所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述空氣壓縮機組(4)包括通過并聯或串聯相連接的若干級壓縮機，所述壓縮熱利用裝置(5)包括通過并聯或串聯相連接的若干個級間換熱器，相鄰兩級所述壓縮機之間分別連接有所述級間換熱器。

6.根據權利要求3所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述空氣透平機組(10)包括通過并聯或串聯相連接的若干級透平機，每級所述透平機的輸入端分別連接有空氣預熱器。

7.根據權利要求1至6任一項所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述電廠單元還包括蒸汽制備裝置(1)，所述蒸汽制備裝置(1)與所述汽輪機組(2)連接。

8.根據權利要求1至6任一項所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，所述結合空氣儲能的調峰輸電系統還包括控制單元，所述控制單元通過第一控制指令(12)與所述液力耦合器(3)信號連接，所述第一控制指令(12)用于控制所述液力耦合器(3)的通斷；所述控制單元通過第二控制指令(13)與所述釋能管路信號連接，所述第二控制指令(13)用于驅動所述釋能管路的啟閉。

9.一種結合空氣儲能的調峰輸電系統，其特征在于，將如權利要求1至8任一項所述的結合空氣儲能的調峰輸電系統中的液態空氣儲能單元替換為壓縮空氣儲能單元；

所述壓縮空氣儲能單元包括空氣壓縮機組和壓縮空氣儲罐，所述空氣壓縮機組通過儲能管路與壓縮空氣儲罐連接，所述壓縮空氣儲罐用于在所述壓縮空氣儲能單元處于儲能模式中存儲壓縮空氣，并用于在所述壓縮空氣儲能單元處于釋能模式中通過釋能管路向電網(11)輸電。