[發(fā)明專利]一種液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道及超導(dǎo)輸電線路系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110372924.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN113074281A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊潤童
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊潤童
• 主分類號(hào): F16L9/14
• 分類號(hào): F16L9/14;F16L59/02;F16L59/04;F17D1/08;F17D3/01;H02J15/00;H02J3/28;H02G15/20;H02G15/34
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

一種液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道及超導(dǎo)輸電系統(tǒng)和方法，包括：氣體液化裝置、液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道裝置、低溫超導(dǎo)輸電線路、液化氣體增壓輸送裝置；所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道裝置包括耐低溫儲(chǔ)運(yùn)管道、保溫材料包裹層、低溫管道閥門、低溫液體輸運(yùn)泵；所述低溫超導(dǎo)輸電線路為鋪設(shè)在所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)的低溫環(huán)境下的輸電線路；或?qū)⒔饘俨馁|(zhì)的所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道本身作為低溫超導(dǎo)輸電線路；所述液化氣體增壓輸送裝置包括液化氣體增壓泵及相關(guān)切換閥門及與所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道的連接管路。本發(fā)明提出系統(tǒng)和方法能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能蓄電和低溫超導(dǎo)電力傳輸兩大功能的液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道及超導(dǎo)輸電線路系統(tǒng)及方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液化氣體儲(chǔ)能、超導(dǎo)輸電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道及超導(dǎo)輸電線路系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)今世界，各國經(jīng)濟(jì)的增長需要可靠、持久的電力基礎(chǔ)設(shè)施。特別是在人口密集的經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易和政治中心的城市地區(qū)，對(duì)電力負(fù)荷容量的要求越來越大，任何重大的電力中斷事故，都會(huì)對(duì)其經(jīng)濟(jì)和安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。通常來講，中心城區(qū)地下空間擁擠，電網(wǎng)改造費(fèi)用極高，超導(dǎo)電纜為此提供了絕佳的解決方案。與傳統(tǒng)電力電纜相比，超導(dǎo)電纜體積小、容量大、損耗低、安全穩(wěn)定性強(qiáng)，故障狀態(tài)下可兼具限流器作用，同時(shí)超導(dǎo)電纜具有良好的電磁屏蔽功能，不會(huì)干擾其它的地下設(shè)施。與常規(guī)大截面銅芯電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜重量輕，綜合土建安裝成本較低，而土建安裝成本一直都在電纜項(xiàng)目成本中占很大的一部分。但高溫超導(dǎo)電纜制造成本高昂，特別電纜中間要設(shè)置低溫液化氣體冷卻層(一般通入液氮進(jìn)行冷卻)，需要高昂的低溫液化氣體系統(tǒng)的制取和維護(hù)費(fèi)用。

另一方面，液化空氣成為未來大規(guī)模儲(chǔ)能蓄電的一種重要方式，特別是在可再生能源發(fā)電快速增長的今天，儲(chǔ)能技術(shù)成為未來社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都必須認(rèn)真考慮的科技課題。隨著氫能社會(huì)的到來，液化氣體儲(chǔ)能從液化空氣儲(chǔ)能進(jìn)而擴(kuò)展到液化氫氣儲(chǔ)能，加之現(xiàn)有的LNG即液化石油天然氣的大范圍的應(yīng)用，未來液化氣體儲(chǔ)能技術(shù)會(huì)有越來越寬廣的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種液化氣體儲(chǔ)能技術(shù)與低溫超導(dǎo)電力傳輸技術(shù)結(jié)合，提出了利用液化氣體儲(chǔ)運(yùn)管道實(shí)現(xiàn)液化氣體儲(chǔ)能的條件下，同時(shí)在其低溫環(huán)境中鋪設(shè)超導(dǎo)電力傳輸電纜，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能蓄電和低溫超導(dǎo)電力傳輸兩大功能的液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道及超導(dǎo)輸電線路系統(tǒng)及方法。

(二)技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供了為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道及超導(dǎo)輸電系統(tǒng),其特征在于，包括：

氣體液化裝置、液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道裝置、低溫超導(dǎo)輸電線路、液化氣體增壓輸送裝置；

所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道裝置包括耐低溫儲(chǔ)運(yùn)管道、保溫材料包裹層、低溫管道閥門、低溫液體輸運(yùn)泵；

所述低溫超導(dǎo)輸電線路為鋪設(shè)在所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)的低溫環(huán)境下的輸電線路；或?qū)⒔饘俨馁|(zhì)的所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道本身作為低溫超導(dǎo)輸電線路；

所述液化氣體增壓輸送裝置包括液化氣體增壓泵及相關(guān)切換閥門及與所述液化氣體能源儲(chǔ)運(yùn)管道的連接管路。

可選地，所述系統(tǒng)還包括液化氣體膨脹發(fā)電裝置，所述液化氣體膨脹發(fā)電裝置利用液化氣體膨脹產(chǎn)生的壓力能驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

可選地，所述液化氣體包括液化空氣、液化氫氣、液化氮?dú)?、液化天然氣、液化甲烷氣、液化氧氣、液化氦氣中的任意一種或組合。

可選地，所述氣體液化裝置為低溫液化、高壓液化或高壓低溫液化方式的中的任意一種或組合，所述低溫或高壓液化是利用可再生能源發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、夜間低谷電等低價(jià)電力驅(qū)動(dòng)氣體壓縮機(jī)或制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)氣體的高壓或低溫液化，利用高壓或低溫液化氣體實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的大量存儲(chǔ)。