[發明專利]一種高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統

有效

• 申請號: 202111245926.3
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113982892B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 郭歡;徐玉杰;陳海生
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所;畢節高新技術產業開發區國家能源大規模物理儲能技術研發中心
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;F04B41/06;F04B39/06;F01K3/14;F01K7/02;F28D20/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉林濤

1.一種高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，包括：

多級壓縮機C1～Cn、多級膨脹機T1～Tn和儲氣室AS；

高溫蓄熱裝置TS和第一回熱器RG1，各級壓縮機出口的空氣進入高溫蓄熱裝置TS以儲存高溫熱量；第一回熱器RG1與第x級壓縮機Cx的入口、末級壓縮機Cn經高溫蓄熱器TS后的出口，以及儲氣室AS入口連接；

空氣經過第一回熱器RG1后進入第x級壓縮機Cx入口，末級壓縮機Cn出口的空氣經過高溫蓄熱裝置TS儲熱后，再經過第一回熱器RG1冷卻后進入儲氣室AS。

2.根據權利要求1所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，第一回熱器RG1與首級壓縮機C1的入口、末級壓縮機Cn經高溫蓄熱后的出口，以及儲氣室AS入口連接；空氣經過第一回熱器RG1后進入首級壓縮機C1入口。

3.根據權利要求1所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，高溫蓄熱裝置TS為整體結構，各級壓縮機的出口與高溫蓄熱裝置TS連接。

4.根據權利要求3所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述高溫蓄熱裝置為填充床蓄熱，或雙罐間接蓄熱，或單罐蓄熱。

5.根據權利要求1所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，高溫蓄熱裝置TS為顯熱蓄熱，或相變蓄熱，或熱化學蓄熱。

6.根據權利要求1－5中任一所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，還包括：

第二回熱器RG2，第二回熱器RG2與首級膨脹機T1的入口、第y級膨脹機Ty的出口，以及儲氣室AS出口連接；

儲氣室AS出口的空氣經第二回熱器RG2后進入高溫蓄熱裝置TS吸熱，再進入首級膨脹機T1以膨脹做功，第y級膨脹機Ty出口的空氣經過第二回熱器RG2冷卻后排出。

7.根據權利要求6所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，第二回熱器RG2與首級膨脹機T1的入口、末級膨脹機Tn的出口，以及儲氣室AS出口連接；末級膨脹機Tn出口的空氣經過第二回熱器RG2冷卻后排出。

8.根據權利要求6所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，還包括：高溫熱輸送單元，適于向該系統輸送高溫熱，以提高膨脹機入口溫度。

9.根據權利要求8所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述高溫熱為太陽能熱，或工業余熱，或風能熱量。

10.根據權利要求8所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述高溫熱輸送單元直接向膨脹機入口輸送高溫熱，和/或，

所述高溫熱輸送單元通過高溫蓄熱裝置TS輸送高溫熱。

11.根據權利要求8所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，包括供熱單元，供熱單元與集熱單元連通，以將各級膨脹機的出口的余熱進行利用。

12.根據權利要求11所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述供熱單元包括換熱器R和余熱利用散熱器S，換熱器R與膨脹機出口連接以置換膨脹機出口的空氣熱能，余熱利用散熱器S與換熱器R連接以利用熱能。

13.根據權利要求1所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，各級壓縮機可為離心式、軸流式、混流式、螺桿式、活塞式。

14.根據權利要求1所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，各級膨脹機可為向心式、軸流式、混流式、螺桿式、活塞式。

15.根據權利要求1所述的高溫蓄熱式壓縮空氣儲能系統，其特征在于，儲氣室AS可為地下洞穴、儲氣罐、儲氣管道、氣囊形式。