[發(fā)明專利]恒壓式壓氣儲能方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310386007.0
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116357552A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李航;馬洪嶺;楊春和;趙凱;劉元璽;梁孝鵬;蔡睿;鄭鑄顏;王軒
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué);中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;E21F17/16;F04B35/04;F04B49/22;F01K25/08;E21B43/28;F01K13/02
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本申請實施例公開了一種恒壓式壓氣儲能方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備，恒壓式壓氣儲能系統(tǒng)包括：鹽穴；第一管體和第二管體，第一管體和第二管體連通至鹽穴，第一管體和第二管體間隔設(shè)置；注氣組件和發(fā)電組件；儲液池。通過本申請實施例提供的恒壓式壓氣儲能系統(tǒng)，可以利用高雜質(zhì)鹽巖地層的沉渣空隙進(jìn)行壓縮空氣儲能，通過注入空氣排出了沉渣空間的鹵水，增加了鹽穴的有效體積。在鹽穴壓縮空氣儲能的初期，注入清水，可以提高采鹽量，后期注入飽和鹵水，可以避免鹽穴進(jìn)一步溶蝕，同時儲液池的鹵水循環(huán)利用，解決了鹵水的消納問題。在釋放能量階段，通過向鹽穴注入飽和鹵水，使鹽穴內(nèi)部保持恒定內(nèi)壓，即提高電能的輸出效率，又可以減少洞穴的體積收縮。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請實施例涉及空氣儲能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種恒壓式壓氣儲能方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)

為了應(yīng)對全球氣候變化，以可再生能源為主體的綠色、低碳、清潔能源體系建設(shè)是世界各國源的能源戰(zhàn)略選擇。根據(jù)2021年中國政府工作報告，到2030年非化石能源占一次能源的比例要達(dá)到25％左右、風(fēng)電太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。然而，可再生能源的間歇性、波動性和隨機(jī)性為電力系統(tǒng)的供需平衡帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此，借助儲能技術(shù)是解決電力系統(tǒng)電力平衡最有效的手段。壓縮空氣儲能技術(shù)因具有規(guī)模大、靈活性強(qiáng)等特點，被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的技術(shù)手段。

地下鹽礦因其規(guī)模大，密封性和穩(wěn)定性好，非常適合地下壓縮空氣儲能。而我國的層狀鹽巖地層通常含有較多的雜質(zhì)，在水溶開采之后，不溶物堆積在洞穴底部，占據(jù)了大量的鹽穴體積，嚴(yán)重制約儲庫的使用價值。特別是在某些高雜質(zhì)鹽巖地層，沉渣高度過高直接導(dǎo)致腔體報廢。此外，在鹽穴壓縮空氣儲能的過程中，鹽穴內(nèi)部的壓力變化，不僅會影響電能的輸出效率，同樣會增加洞穴的體積收縮。此外，鹽穴內(nèi)部必須留有一定的墊底氣以保證一定的洞穴內(nèi)壓，但引起部分能源的浪費。

綜上，高雜質(zhì)鹽礦經(jīng)過水溶開采之后形成的不溶物會堆積到鹽穴的底部，占用大量的鹽穴體積；沉渣空隙被鹵水充填減少了鹽穴的可用空間；沉渣中的鹵水無法排出導(dǎo)致采鹵量大大減少；在鹽穴壓氣儲能運行過程中，鹽穴內(nèi)部空氣壓力的變化導(dǎo)致電能的輸出效率降低，同時鹽穴壓氣儲能的低壓運行，會導(dǎo)致腔體體積的大量收縮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的第一方面提供了一種恒壓式壓氣儲能系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二方面提供了一種恒壓式壓氣儲能方法。

本發(fā)明的第三方面提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

本發(fā)明的第四方面提供了一種控制裝置。

有鑒于此，根據(jù)本申請實施例的第一方面提出了一種恒壓式壓氣儲能系統(tǒng)，包括：

鹽穴；

第一管體和第二管體，所述第一管體和所述第二管體連通至所述鹽穴，所述第一管體和所述第二管體間隔設(shè)置；

注氣組件和發(fā)電組件，所述注氣組件和所述發(fā)電組件連通于所述第一管體；

儲液池，所述第二管體連通至所述儲液池。

在一種可行的實施方式中，所述注氣組件包括：

電動機(jī)和連接于所述電動機(jī)的空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)的輸出端連通至所述第一管體。

在一種可行的實施方式中，所述注氣組件還包括：

第一控制閥，所述第一控制閥設(shè)置在所述空氣壓縮機(jī)和所述第一管體之間。

在一種可行的實施方式中，所述發(fā)電組件包括：

發(fā)電機(jī)和膨脹機(jī)，所述發(fā)電機(jī)連接于所述膨脹機(jī)，所述膨脹機(jī)的輸入端連接于所述第一管體。