[發明專利]一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統及方法

在審

• 申請號: 202110409510.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113175415A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 姬海民;薛寧;張知翔;徐黨旗;韓鍵平;溫寒健
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F03D9/17
• 分類號: F03D9/17;F04B41/02;F04B25/00;F04B39/06;F01D15/10;F01D25/12;F01K7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，包括等溫壓縮系統、等溫等壓儲能系統及等溫膨脹發電系統，其中，等溫壓縮系統的出口與等溫等壓儲能系統的入口相連通，等溫等壓儲能系統的出口與等溫膨脹發電系統的入口相連通。

2.根據權利要求1所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，等溫等壓儲能系統為承壓薄膜(6)。

3.根據權利要求2所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，等溫壓縮系統包括一級壓縮機(1)、第一換熱器、二級壓縮機(2)、第二換熱器、三級壓縮機(3)、第三換熱器、四級壓縮機(4)、第四換熱器、五級壓縮機(5)及第五換熱器；

一級壓縮機(1)的出口依次經第一換熱器的放熱側、二級壓縮機(2)、第二換熱器的放熱側、三級壓縮機(3)、第三換熱器的放熱側、四級壓縮機(4)、第四換熱器的放熱側、五級壓縮機(5)及第五換熱器的放熱側與承壓薄膜(6)的入口相連通，冷卻水給水泵的出口分為五路，其中，第一路與第一換熱器的吸熱側相連通，第二路與第二換熱器的吸熱側相連通，第三路與第三換熱器的吸熱側相連通，第四路與第四換熱器的吸熱側相連通，第五路與第五換熱器的吸熱側相連通。

4.根據權利要求3所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，冷卻水給水泵的出口分為五路，其中，第一路經第一調節閥(17)與第一換熱器的吸熱側相連通，第二路經第二調節閥(18)與第二換熱器的吸熱側相連通，第三路經第三調節閥(19)與第三換熱器的吸熱側相連通，第四路經第四調節閥(20)與第四換熱器的吸熱側相連通，第五路經第五調節閥(21)與第五換熱器的吸熱側相連通。

5.根據權利要求2所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，等溫膨脹發電系統包括第六換熱器、一級膨脹機(8)、第七換熱器、二級膨脹機(9)、第八換熱器、三級膨脹機(10)及第九換熱器與四級膨脹機(11)，承壓薄膜(6)的出口依次經第六換熱器的吸熱側、一級膨脹機(8)、第七換熱器的吸熱側、二級膨脹機(9)、第八換熱器的吸熱側、三級膨脹機(10)及第九換熱器的吸熱側與四級膨脹機(11)的入口相連通，升溫給水泵(16)的出口分為四路，其中，第一路與第六換熱器的放熱側相連通，第二路與第七換熱器的放熱側相連通，第三路與第八換熱器的放熱側相連通，第四路與第九換熱器的放熱側相連通。

6.根據權利要求5所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，一級膨脹機(8)連接有1號發電機(15)，二級膨脹機(9)連接有2號發電機(14)，三級膨脹機(10)連接有3號發電機(13)，四級膨脹機(11)連接有4號發電機(12)。

7.根據權利要求5所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統，其特征在于，第一路經第六調節閥(22)與第六換熱器的放熱側相連通，第二路經第七調節閥(23)與第七換熱器的放熱側相連通，第三路經第八調節閥(24)與第八換熱器的放熱側相連通，第四路經第九調節閥(25)與第九換熱器的放熱側相連通。

8.一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能方法，其特征在于，包括以下步驟：

當間歇性海上風電出現時，關閉等溫膨脹發電系統，啟動等溫壓縮系統對空氣進行等溫壓縮，然后將壓縮空氣存儲于等溫等壓儲能系統中；當電源側需要發電供電時，則關閉等溫壓縮系統，啟動等溫膨脹發電系統，等溫膨脹發電系統利用等溫等壓儲能系統存儲的壓縮空氣進行發電。