[發(fā)明專利]一種分布式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)及儲(chǔ)能方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310202543.0
• 申請(qǐng)日: 2023-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116044718B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于在松;王弘喆;韓偉;李陽(yáng);姬海民;趙翰辰;趙亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): F04B41/02
• 分類號(hào): F04B41/02;F01K27/00;F17C1/00;F17C13/08
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 曲進(jìn)華

1.一種分布式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括：

至少兩個(gè)氣室結(jié)構(gòu)；其中至少一個(gè)所述氣室結(jié)構(gòu)中充滿壓力液體，其余所述氣室結(jié)構(gòu)用于存儲(chǔ)高壓空氣；所述氣室結(jié)構(gòu)之間壓力液體相互流通；其中所述氣室結(jié)構(gòu)包括承壓殼體和柔性氣膜；所述承壓殼體的內(nèi)部具有容納空間，所述柔性氣膜通過(guò)固定件與所述承壓殼體的磁性吸附作用貼附在所述承壓殼體的內(nèi)壁上；

壓縮機(jī)組，所述壓縮機(jī)組連接所述氣室結(jié)構(gòu)的氣體通口，用于向所述氣室結(jié)構(gòu)中通入高壓空氣；及

膨脹機(jī)組，所述膨脹機(jī)組連接所述氣室結(jié)構(gòu)的所述氣體通口，以使所述氣室結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存的高壓空氣通入所述膨脹機(jī)組中做功發(fā)電；

初始階段中至少一個(gè)氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)充滿壓力液體；儲(chǔ)能工況時(shí)，壓縮機(jī)組將空氣壓縮生成高壓空氣并送入剩余的所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)；釋能工況時(shí)，至少一個(gè)所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓力液體向充滿高壓空氣的所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)輸入壓力液體，直至所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)壓力液體完全驅(qū)替高壓空氣；同時(shí)所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)的高壓空氣全部進(jìn)入膨脹機(jī)組內(nèi)膨脹做功。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述承壓殼體為金屬圈層和鋼筋混凝土層構(gòu)成的一體成型式結(jié)構(gòu)；所述固定件為與所述金屬圈層有磁性吸附作用的磁塊和/或磁圈，用以將所述柔性氣膜貼附固定在所述金屬圈層的內(nèi)壁周側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，還包括柔性連接件；所述柔性連接件包括設(shè)置在所述金屬圈層上的膨脹節(jié)和/或設(shè)置在所述鋼筋混凝土層與所述金屬圈層的之間的柔性填充部。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼筋混凝土層內(nèi)分布有預(yù)應(yīng)力鋼絲束；每束所述預(yù)應(yīng)力鋼絲束包括多股鋼絞線。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述氣室結(jié)構(gòu)上設(shè)置與所述氣室結(jié)構(gòu)連通的壓力平衡件；所述壓力平衡件用于在所述氣室結(jié)構(gòu)中的壓力液體流出時(shí)平衡所述氣室結(jié)構(gòu)的內(nèi)外氣壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性氣膜為由PVDF柔性材料或丁晴橡膠制成的耐壓膜或氣囊。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述氣室結(jié)構(gòu)的液體通口之間利用液壓管路連通；所述液壓管路上設(shè)置多個(gè)液泵組件以及多個(gè)液閥；相鄰的所述氣室結(jié)構(gòu)之間均設(shè)置有所述液泵組件，且每一所述氣室結(jié)構(gòu)的液體通口處均設(shè)置有所述液閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述液泵組件用于將所述氣室結(jié)構(gòu)中的壓力液體轉(zhuǎn)移至存儲(chǔ)高壓空氣的所述氣室結(jié)構(gòu)中，所述液泵組件包括液泵以及與所述液泵連接的控制閥。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述氣室結(jié)構(gòu)的所述氣體通口之間利用氣壓管路連通；所述氣壓管路上設(shè)置多個(gè)氣閥；每一所述氣閥對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述氣體通口處。

10.一種壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1-9中任一所述的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行壓縮空氣儲(chǔ)能，包括以下步驟：

根據(jù)壓縮空氣儲(chǔ)量確定氣室結(jié)構(gòu)的數(shù)量并修筑內(nèi)空式或嵌凹式基體；在所述基體內(nèi)安裝柔性氣膜的金屬圈層并以所述金屬圈層作為內(nèi)層澆筑模板，沿所述金屬圈層外側(cè)一次澆筑成型制成鋼筋混凝土層；

初始階段中至少一個(gè)氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)充滿壓力液體；儲(chǔ)能工況時(shí)，壓縮機(jī)組將空氣壓縮生成高壓空氣并送入剩余的所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)；釋能工況時(shí)，至少一個(gè)所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓力液體同時(shí)向充滿高壓空氣的所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)輸入壓力液體，直至所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)壓力液體完全驅(qū)替高壓空氣；同時(shí)所述氣室結(jié)構(gòu)內(nèi)的高壓空氣全部進(jìn)入膨脹機(jī)組內(nèi)膨脹做功。