[实用新型]蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置

说明书

本实用新型提供一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置，包括储能单元、一级蓄冷器、二级蓄冷器和释能单元；其中，储能单元包括依次串联的压缩热存储利用器、一级液化换热器和二级液化换热器；释能单元包括空气透平机组和依次串联的二级复温换热器、一级复温换热器和压缩热存储利用器，空气透平机组的进口与压缩热存储利用器的出气口连接，空气透平机组的出口通过补偿管路与一级复温换热器连接。本实用新型实现通过空气透平机组的低温排气为一级蓄冷器提供冷能补偿，提高了一级蓄冷器和二级蓄冷器的蓄冷效率，进而提高了液态空气储能装置的储能效率，同时提高了液态空气储能装置运行的经济性。

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，尤其涉及一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置。

背景技术

近年来，全球储能产业得到了快速发展，涵盖新能源发电侧、电网侧和用户侧的全球储能市场规模，并以每年9％的速度在增长，远高于全球电力2.5％的增长率。尤其在可再生能源领域，以风、光为代表的可再生能源的迅速发展，为大规模储能技术带来巨大研发空间。然而，由于再生能源固有的间歇性和不稳定性，弃风弃光问题仍然严重制约着可再生能源的大规模并网和安全稳定地运行。

液态空气储能具有可实现大规模长时储能、清洁低碳、安全、长寿命和不受地理条件限制的突出优点，其应用场景广泛，尤其在可再生能源消纳、电网调峰调频、备用黑启动、支撑分布式电力和微网以及综合能源服务等领域具有突出优势。

液态空气储能的经济性和储能效率密切相关。低温蓄冷器是液态空气储能系统的核心部件，其可存储液态空气的高品位冷能并完成间歇性释能过程，向储能过程的深低温冷能传递，增大空气液化率，提高系统储能效率。蓄冷效率是影响液态空气储能系统“电-电”转换效率的关键因素。

然而，由于蓄冷器存在固有的漏冷损失，系统储能效率会受到一定影响。因此，使用系统内部能源解决蓄冷器冷能补偿问题，对于液态空气储能系统储能效率的提高具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置，用以解决现有技术中液态空气储能装置中蓄冷器存在漏冷损失导致储能效率低的缺陷，实现对蓄冷器的冷能补偿，提高液态空气储能效率。

本实用新型提供一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置，包括储能单元、一级蓄冷器、二级蓄冷器和释能单元；

其中，所述储能单元包括依次串联的压缩热存储利用器、一级液化换热器和二级液化换热器，所述一级液化换热器通过第一循环管路与所述一级蓄冷器连接，所述二级液化换热器通过第二循环管路与所述二级蓄冷器连接；

所述释能单元包括空气透平机组和依次串联的二级复温换热器、一级复温换热器和所述压缩热存储利用器，所述二级复温换热器通过第三循环管路与所述二级蓄冷器连接，所述一级复温换热器通过第四循环管路与所述一级蓄冷器连接，所述空气透平机组的进口与所述压缩热存储利用器的出气口连接，所述空气透平机组的出口通过补偿管路与所述一级复温换热器连接。

根据本实用新型提供的一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置，所述第一循环管路上设有第一循环风机，所述第二循环管路上设有第二循环风机，所述第三循环管路上设有第三循环风机，所述第四循环管路上设有第四循环风机。

根据本实用新型提供的一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置，还包括液态空气储罐，所述储能单元与所述液态空气储罐的进液口连接，所述液态空气储罐的出液口与所述释能单元连接。

根据本实用新型提供的一种蓄冷器冷能自补偿的液态空气储能装置，所述储能单元包括依次串联的一级空气压缩机、预冷器、分子筛吸附塔、二级空气压缩机、所述压缩热存储利用器、所述一级液化换热器、所述二级液化换热器、低温膨胀机和气液分离器，所述气液分离器的出液口与所述液态空气储罐的进液口连接。