[發(fā)明專利]深層地下式無水壩抽水壓縮空氣儲(chǔ)能壓力容器及運(yùn)行方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211208804.1
• 申請(qǐng)日: 2022-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN115522976A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉真真;孟磊;冀健紅;蔡偉立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司;中國(guó)電建集團(tuán)華中電力設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/16
• 分類號(hào): E21F17/16;F03B13/06
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張春;李想

一種深層地下式無水壩抽水壓縮空氣儲(chǔ)能壓力容器及運(yùn)行方法，包括從上到下依次設(shè)置的水庫(kù)、空氣與水混合庫(kù)和空氣庫(kù)，水庫(kù)、空氣與水混合庫(kù)和空氣庫(kù)由中央豎井相互連通，在中央豎井中分別有第一壓力管道、第二壓力管道、第三壓力管道和第四壓力管道，其中，第一壓力管道連接抽蓄一體化水輪機(jī)和空氣與水混合庫(kù)；第二壓力管道連接空氣壓縮機(jī)和空氣與水混合庫(kù)；第三壓力管道連接空氣透平發(fā)電機(jī)組和空氣庫(kù)；第四壓力管道連接空氣壓縮機(jī)和空氣庫(kù)。本發(fā)明通過合理的斷面形式設(shè)計(jì)、豎向和水平向布局規(guī)劃，從而降低了工程造價(jià)，節(jié)約用地，降低了壓力容器系統(tǒng)的開挖、支護(hù)和襯砌等費(fèi)用，縮短了工期，提高了壓力容器運(yùn)行中的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種儲(chǔ)能壓力容器，具體來說是涉及一種深層地下式無水壩抽水壓縮空氣儲(chǔ)能壓力容器。

背景技術(shù)

在國(guó)家構(gòu)建清潔低碳能源體系進(jìn)程中，大規(guī)模風(fēng)能、太陽能等間歇式新能源的上網(wǎng)，給電力系統(tǒng)安全高效運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)，電能的儲(chǔ)存是解決這一問題的重要手段。無水壩抽水壓縮空氣儲(chǔ)能，相比于化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、傳統(tǒng)抽水蓄能等，具有效率高，投資小、壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中無可參考的技術(shù)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何為建設(shè)在深層地下式的無水壩抽水壓縮空氣儲(chǔ)能電站構(gòu)建壓力容器系統(tǒng)，用以滿足大功率儲(chǔ)能電站對(duì)高壓力、大容量、高性能壓力容器的需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體為：

一種深層地下式無水壩抽水壓縮空氣儲(chǔ)能壓力容器，包括從上到下依次設(shè)置的水庫(kù)、空氣與水混合庫(kù)和空氣庫(kù)，水庫(kù)、空氣與水混合庫(kù)和空氣庫(kù)由中央豎井相互連通，在中央豎井中分別有第一壓力管道、第二壓力管道、第三壓力管道和第四壓力管道，其中，第一壓力管道連接空氣壓縮機(jī)空氣與水混合庫(kù)；第二壓力管道連接抽蓄一體化水輪機(jī)進(jìn)水端和空氣與水混合庫(kù)；第三壓力管道連接空氣透平發(fā)電機(jī)組和空氣與水混合庫(kù)；第四壓力管道連接空氣透平發(fā)電機(jī)組和空氣庫(kù)；第五壓力管道連接空氣壓縮機(jī)和空氣庫(kù)。

水庫(kù)包括至少三條水平布置的橫向水庫(kù)隧道和一條垂直布置的縱向水庫(kù)隧道，縱向水庫(kù)隧道垂直布置于橫向水庫(kù)隧道的端部，并將若干條橫向水庫(kù)隧道連通；縱向水庫(kù)隧道與進(jìn)水管和尾水管相連通，其中，尾水管連接抽蓄一體化水輪機(jī)的尾水出口，進(jìn)水管連接抽蓄一體化水輪機(jī)的進(jìn)水口。

水庫(kù)的容量為130×10⁴m³，壓強(qiáng)為大氣壓；橫向水庫(kù)隧道底標(biāo)高-40.0m，頂標(biāo)高-20.0m，斷面為圓弧拱形，寬30m，高20m，其中斷面垂直段長(zhǎng)度為13.2m，圓弧半徑為20m，橫向水庫(kù)隧道長(zhǎng)度為400m，間距60m；縱向水庫(kù)隧道底標(biāo)高-40.0m，頂標(biāo)高-20.0m，斷面為圓弧拱形，寬30m，高20m，其中斷面垂直段長(zhǎng)度為13.2m，圓弧半徑為20m，縱向水庫(kù)隧道長(zhǎng)度為270m。

空氣與水混合庫(kù)包括三組平行布置的豎向隧道群，豎向隧道群端部設(shè)置第一縱向混合隧道和第二縱向混合隧道，第一縱向混合隧道和第二縱向混合隧道均與每組豎向隧道群相互連通，然后，第一縱向混合隧道連通第一壓力管道和第二壓力管道，第二縱向混合隧道連通第三壓力管道。

每組豎向隧道群包括若干個(gè)豎向平行布置的豎向隧道，所有豎向隧道上端與第一橫向混合隧道相連通，其下端與第二橫向混合隧道相連通；而且，第一橫向混合隧道與第一縱向混合隧道連通，第二橫向混合隧道與第二縱向混合隧道連通。