[發明專利]一種發電與儲能雙模式動力系統

有效

• 申請號: 202110644784.1
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113202572B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 陳海生;張新敬;徐玉杰;劉暢;周學志
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F01D15/08
• 分類號: F01D15/08;F01D15/10;F04B37/12;F04B39/06;F04B39/10;F04B41/02;F04B41/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 秦廣成

本發明提供的一種發電與儲能雙模式動力系統，包括：發電模塊，具有通過管路串聯連通的壓縮機組和膨脹機組，膨脹機組的輸出端處連接有發電機，膨脹機組用于驅動發電機發電；儲能模塊，具有容納壓縮氣體的儲氣腔，儲氣腔的進氣端與壓縮機組的出氣端連通，儲氣腔的出氣端與膨脹機組的進氣端連通；儲氣腔與壓縮機組之間設有第一控制閥，第一控制閥用于控制儲氣腔與壓縮機組之間的通斷；儲氣腔與膨脹機組之間設有第二控制閥，第二控制閥用于控制儲氣腔與膨脹機組之間的通斷。本發明的儲氣腔釋放后的壓縮空氣進入膨脹機組，該過程為釋能模式；該釋能模式與發電模塊的發電模式同步進行，大幅度增加了發電機的輸出功率。

技術領域

本發明涉及能源利用技術領域，具體涉及一種發電與儲能雙模式動力系統。

背景技術

面對可再生能源大規模發展、電網調峰以及分布式供能等能源系統的發展，需要研發具有多種應用模式的能源動力系統，同時需要有寬廣的工況范圍。

目前，發電系統是利用一段時間內的富余電能將空氣壓縮并存儲起來，在用電高峰再利用儲存的壓縮空氣釋能發電供給終端用戶；上述發電系統的發電模式單一，發電效率較低。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的發電系統的發電模式單一、發電效率低的缺陷，從而提供一種發電與儲能雙模式動力系。

為了解決上述技術問題，本發明提供的發電與儲能雙模式動力系統，包括：

發電模塊，具有通過管路串聯連通的壓縮機組和膨脹機組，所述膨脹機組的輸出端處連接有發電機，所述膨脹機組用于驅動所述發電機發電；

儲能模塊，具有容納壓縮氣體的儲氣腔，所述儲氣腔的進氣端與所述壓縮機組的出氣端連通，所述儲氣腔的出氣端與所述膨脹機組的進氣端連通；

所述儲氣腔與所述壓縮機組之間設有第一控制閥，所述第一控制閥用于控制所述儲氣腔與所述壓縮機組之間的通斷；所述儲氣腔與所述膨脹機組之間設有第二控制閥，所述第二控制閥用于控制所述儲氣腔與所述膨脹機組之間的通斷。

作為優選方案，所述儲氣腔與所述膨脹機組之間設置有調壓閥，所述調壓閥用于調節所述儲氣腔的出氣壓力。

作為優選方案，所述壓縮機組的動力端上伸出有第一驅動軸，所述膨脹機組的動力端上伸出有第二驅動軸，所述第一驅動軸與所述第二驅動軸通過離合器進行同軸連接。

作為優選方案，還包括：

燃燒室，連通在所述壓縮機組與所述膨脹機組之間的管路上，用于加熱壓縮后的空氣。

作為優選方案，還包括：

預熱器，連通在所述壓縮機組與所述膨脹機組之間的管路上，所述膨脹機組的出氣端與所述預熱器連通，所述預熱器用于加熱壓縮后的空氣。

作為優選方案，所述儲氣腔的出氣端處具有并聯設置的第一支路和第二支路，所述第一支路連通在所述壓縮機組與所述燃燒室之間，所述第二支路連通在所述燃燒室與所述膨脹機組之間。

作為優選方案，所述壓縮機組具有多個串聯連通的壓縮機，相鄰的所述壓縮機之間以及所述壓縮機與所述儲氣腔之間均設置有換熱器。

作為優選方案，所述膨脹機組具有多個串聯連通的膨脹機，相鄰的所述膨脹機之間以及膨脹機與所述儲氣腔之間均設置有換熱器。

作為優選方案，所述壓縮機組與所述膨脹機組之間具有多個并聯的第三支路，所述壓縮機組適于通過所述第三支路與所述膨脹機組中的膨脹機一一對應連通。

作為優選方案，所述換熱器的預設溫度為環境溫度。

本發明技術方案，具有如下優點：