[發(fā)明專利]一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110409510.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113175415A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)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(quán)）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

本發(fā)明公開了一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統(tǒng)及方法，包括等溫壓縮系統(tǒng)、等溫等壓儲能系統(tǒng)及等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)，其中，等溫壓縮系統(tǒng)的出口與等溫等壓儲能系統(tǒng)的入口相連通，等溫等壓儲能系統(tǒng)的出口與等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)的入口相連通，該系統(tǒng)及方法能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮空氣儲能。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于海上風電及壓縮空氣儲能領域，涉及一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

為應對全球氣候變化，必須大力推進新能源高速發(fā)展，尤其海上風電。而大量“陰晴不定”的新能源電量并網(wǎng)對電網(wǎng)造成極大沖擊。

目前，國內(nèi)外對海上風電研究工作十分活躍，主要涉及到葉片設計、遠程控制、電池儲能以及配套設備維護等，但至今對配套壓縮空氣儲能研究涉及很少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮空氣儲能。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能系統(tǒng)包括等溫壓縮系統(tǒng)、等溫等壓儲能系統(tǒng)及等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)，其中，等溫壓縮系統(tǒng)的出口與等溫等壓儲能系統(tǒng)的入口相連通，等溫等壓儲能系統(tǒng)的出口與等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)的入口相連通。

等溫等壓儲能系統(tǒng)為承壓薄膜。

等溫壓縮系統(tǒng)包括一級壓縮機、第一換熱器、二級壓縮機、第二換熱器、三級壓縮機、第三換熱器、四級壓縮機、第四換熱器、五級壓縮機及第五換熱器；

一級壓縮機的出口依次經(jīng)第一換熱器的放熱側(cè)、二級壓縮機、第二換熱器的放熱側(cè)、三級壓縮機、第三換熱器的放熱側(cè)、四級壓縮機、第四換熱器的放熱側(cè)、五級壓縮機及第五換熱器的放熱側(cè)與承壓薄膜的入口相連通，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(cè)相連通，第二路與第二換熱器的吸熱側(cè)相連通，第三路與第三換熱器的吸熱側(cè)相連通，第四路與第四換熱器的吸熱側(cè)相連通，第五路與第五換熱器的吸熱側(cè)相連通。

冷卻水給水泵的出口分為五路，其中，第一路經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥與第一換熱器的吸熱側(cè)相連通，第二路經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥與第二換熱器的吸熱側(cè)相連通，第三路經(jīng)第三調(diào)節(jié)閥與第三換熱器的吸熱側(cè)相連通，第四路經(jīng)第四調(diào)節(jié)閥與第四換熱器的吸熱側(cè)相連通，第五路經(jīng)第五調(diào)節(jié)閥與第五換熱器的吸熱側(cè)相連通。

等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)包括第六換熱器、一級膨脹機、第七換熱器、二級膨脹機、第八換熱器、三級膨脹機及第九換熱器與四級膨脹機，承壓薄膜的出口依次經(jīng)第六換熱器的吸熱側(cè)、一級膨脹機、第七換熱器的吸熱側(cè)、二級膨脹機、第八換熱器的吸熱側(cè)、三級膨脹機及第九換熱器的吸熱側(cè)與四級膨脹機的入口相連通，升溫給水泵的出口分為四路，其中，第一路與第六換熱器的放熱側(cè)相連通，第二路與第七換熱器的放熱側(cè)相連通，第三路與第八換熱器的放熱側(cè)相連通，第四路與第九換熱器的放熱側(cè)相連通。

一級膨脹機連接有1號發(fā)電機，二級膨脹機連接有2號發(fā)電機，三級膨脹機連接有3號發(fā)電機，四級膨脹機連接有4號發(fā)電機。

第一路經(jīng)第六調(diào)節(jié)閥與第六換熱器的放熱側(cè)相連通，第二路經(jīng)第七調(diào)節(jié)閥與第七換熱器的放熱側(cè)相連通，第三路經(jīng)第八調(diào)節(jié)閥與第八換熱器的放熱側(cè)相連通，第四路經(jīng)第九調(diào)節(jié)閥與第九換熱器的放熱側(cè)相連通。

一種海上風電耦合等溫壓縮膨脹空氣儲能方法包括以下步驟：

當間歇性海上風電出現(xiàn)時，關(guān)閉等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)，啟動等溫壓縮系統(tǒng)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(tǒng)中；當電源側(cè)需要發(fā)電供電時，則關(guān)閉等溫壓縮系統(tǒng)，啟動等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)，等溫膨脹發(fā)電系統(tǒng)利用等溫等壓儲能系統(tǒng)存儲的壓縮空氣進行發(fā)電。