[发明专利]一种基于气囊和沉箱的气液储能与发电系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于气囊和沉箱的气液储能与发电系统，其特征在于，包括：

密封沉箱、控制器、抽排水发电一体机、水流发电阀门组、进排储气系统，所述进排储气系统包括一个体积可变的压缩气囊；

其中控制器置于陆地控制室内；

抽排水发电一体机置于密封沉箱内底部；水流发电阀门组嵌入安装在密封沉箱一侧下部；进排储气系统组成与密封沉箱上面一侧连接；

所述的，密封沉箱锚定于预定的水体深度，在密封沉箱ST上部分别安装排水管道和进排气储系统。

2.按照权利要求1所述的一种基于气囊和沉箱的气液储能与发电系统，其特征在于，

密封沉箱上部两侧分别安装有排水管道和进排储气系统；其中排水管道经密封沉箱体上部一侧贯穿安装，排水管道下端与抽排水发电一体机连接，置于密封沉箱近底部，与密封沉箱内部联通；排水管道上端安装一个三通阀门分别与进排水管道一端和进水管道连接；进排水管道另一端的进排水口，置于水体历史最低水位下层或冰冻不冻水面下层；

其中，位于密封沉箱一侧下部嵌入安装的水流发电阀门组，水流发电机阀门置于密封沉箱的外侧，水流发电机置于密封沉箱内侧；水流发电机阀门在控制器控制下线性开合，控制水流通过水流发电机的流量，实现发电输出功率的控制。

3.按照权利要求1所述的一种基于气囊和沉箱的气液储能与发电系统，其特征在于，所述的进排储气系统包括体积可变的压缩气囊、空压发电一体机、进排气管道、气体进排气阀门、A/B双向逆止阀、密封沉箱进排气阀门；其中，压缩气囊置于密封沉箱同一水体中，深度大于等于密封沉箱ST水体深度；所述的压缩气囊内的气体介质为空气、氢气或二氧化碳之一；

气体进排气阀门一端安装在进排气管道上端，气体进排气阀门另一端为进排气口，控制进排气管道气体与环境的交互；进排气管道P另一端分别与密封沉箱进排气阀门和空压发电一体机连接；

所述的空压发电一体机置于密封沉箱的上端，一端通过A/B双向逆止阀与压缩气囊连接，另一端与进排气管道连接，在控制器的控制下执行发电模式或压缩空气模式；

所述的A/B双向逆止阀，A向逆止阀气体流向由空压发电一体机到压缩气囊AR；B向逆止阀气体流向由压缩气囊AR到空压发电一体机，A/B双向逆止阀中的A向逆止阀与B向逆止阀互为开和关状态。

4.一种用于权利要求1-3之一的一种基于气囊和沉箱的气液储能与发电系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、密封沉箱内注水发电和压缩气体，具体包括：

步骤1.1、控制水流发电机发电做功功率P_power；

步骤1.2、调控密封沉箱内气体压力保证最佳发电和压缩储气；

步骤1.3、排放气体保证发电功率输出；

步骤1.4、压缩气体排气应急发电；

步骤1.5、控制水流发电机阀门关闭；

步骤2、压缩气体助力余电排水蓄能

步骤2.1、余电电量充足时保证蓄水发电的最大容量；

步骤2.2、余电电量趋近于零时压缩气体压力排水蓄能；

步骤2.3、压缩气体助力抽排水发电一体机排水；

步骤2.4、最大限度利用余电电量保证蓄水发电的最大容量；

步骤3、气体介质压缩存储释放。