[发明专利]压缩空气储能系统

说明书

技术领域

本发明涉及储能技术领域，是一种压缩空气储能系统，具体地说，是一种用于电力系统的压缩空气储能系统。

背景技术

压缩空气储能系统利用电能压缩空气并储存于地下或地上腔室中，在需要输出电能的时候，压缩空气被放出，加热及燃烧并驱动透平发电。在中华人民共和国，至今还没有投入运行的压缩空气储能电站，也未见压缩空气储能电站的设计方法公布。

发明内容

本发明提出了一种压缩空气储能系统，可用于压缩空气储能电站，提高电网效率。

为达到上述目的，本发明的技术解决方法是：一种压缩空气储能系统，包括电动机、压缩机、后冷却器、储气库、回热器、发电机、高压透平、低压燃烧室、低压透平；其电动机与压缩机相连，压缩机、后冷却器、储气库顺序连接相通，高压透平与发电机相连，高压透平、低压燃烧室、低压透平与回热器串联相通组成热端气体流路；

利用电网电能驱动电动机，电动机驱动压缩机压缩大气，压缩空气经后冷却器冷却后送入储气库；需要时，由储气库放出高压空气至回热器，高压空气在回热器中，由透平排气加热，加热后的压缩空气送入透平驱动发电机发电，并将电能送入电网。

所述的压缩空气储能系统，其所述储气库或位于地质层中，或位于地上。

所述的压缩空气储能系统，其所述地质层，为盐岩洞、石灰岩洞、含水层。

所述的压缩空气储能系统，其所述压缩机，至少为一个。

所述的压缩空气储能系统，其在每相邻的两个压缩机之间可设有压缩机级间冷却器。

所述的压缩空气储能系统，其所述高压透平、低压燃烧室、低压透平与回热器连接相通组成的气体流路中，还有高压燃烧室，高压燃烧室位于高压透平前端。

附图说明

图1是本发明的无高压燃烧室和压缩机级间冷却器的设计方法示意图；

图2是本发明的具有高压燃烧室和压缩机级间冷却器的设计方法示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。

实施例1：图1所示为本发明的无高压燃烧室和压缩机级间冷却器的压缩空气储能系统。该压缩空气储能系统主要由电动机1、压缩机2、后冷却器3、储气库4、回热器5、发电机6、高压透平7、低压燃烧室8、低压透平9等部件组成。其中，电动机1、压缩机2、后冷却器3、储气库4顺序按常规连接相通，高压透平7、低压燃烧室8、低压透平9、回热器5按常规连接相通组成流路，高压透平7与发电机6相连。

利用电网电能驱动电动机，电动机1驱动压缩机2压缩大气10，压缩空气经后冷却器3冷却后送入储气库4；储气库4可建于地下，可以为盐岩洞、石灰岩洞、含水层，或位于其它地质层中，也可位于地上；需要时，由储气库4放出高压空气至回热器5，高压空气在回热器5中，由透平排气加热，加热后的压缩空气送入高压透平7和低压透平9驱动发电机6发电，并将电能送入电网。低压燃烧室8为高压透平7和低压透平9中的气体提供热量。发电机6与电动机1可以分离，也可以为一体。

实施例2：如图2所示为本发明的具有高压燃烧室和压缩机级间冷却器的压缩空气储能系统。该压缩储能系统主要由电动机1、低压压缩机11、高压压缩机12、压缩机中间冷却器13、后冷却器3、储气库4、回热器5、发电机6、高压燃烧室14、高压透平7、低压燃烧室8、低压透平9等部件组成。其电动机1、低压压缩机11、高压压缩机12、后冷却器3、储气库4、回热器5、高压燃烧室14、低压燃烧室8、高压透平7和低压透平9、发电机的连接状态与实施例1基本相同。

区别在于，有至少两个压缩机(高压、低压压缩机)串接，两压缩机之间设有压缩机中间冷却器；在回热器与高压透平、低压燃烧室、低压透平按常规连接相通的流路里，位于回热器与高压透平之间，还设有高压燃烧室。

压缩机级中冷却器也可以为零个，随着压缩机数目的增加，压缩机级中冷却器可以为两个，或多个。