[发明专利]一种级联型储能系统及储能方法

权利要求书

1.一种级联型储能系统，其特征在于，包括

储气库，其由柔性隔膜分隔成至少一个空气腔和至少一个工质气腔；所述空气腔和所述工质气腔压力相等并可通过所述柔性隔膜的缩放调节容积；

空气压缩释能组件，其与所述空气腔连通，用于向所述空气腔内通入压缩空气及释放压缩空气；

工质气液转化组件，其包括工质压缩组件、工质膨胀组件和储液组件；其中所述储液组件包括储液罐和液体加热器；所述工质气腔的出口、所述工质压缩组件和所述储液罐的进口通过工质液压管路依次连接；所述储液罐的出口、所述工质膨胀组件、所述液体加热器的热侧和所述工质气腔的进口通过工质气化管路依次连接；其中所述储液罐的出口、所述液体加热器的冷侧和所述储液罐的入口通过维压管路依次连接；所述工质膨胀组件包括工质膨胀机单元、工质再热器单元和工质气化器；其中液体工质气化后在所述工质膨胀机单元内膨胀发电；所述工质再热器单元用于给进入所述工质膨胀机单元的气体工质加热；所述工质气化器的入口连接所述储液罐的出口，其出口连接所述工质再热器单元，用于液体工质加热气化；所述工质膨胀机单元的出口连接所述液体加热器；以及

储热组件；其在所述空气压缩释能组件和所述工质气液转化组件的不同工况下，用于向所述空气压缩释能组件和所述工质气液转化组件释热或储热；所述工质气化器内设置多条加热通道，用于吸收来自所述储热组件的余热以及外部余热或废热。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述空气压缩释能组件包括空气压缩组件，其中所述空气压缩组件包括空气压缩机单元和空气换热器单元，所述空气压缩机单元的出口连接所述空气腔的进口用于空气压缩；所述空气换热器单元用于回收所述空气压缩机单元排出的压缩空气中的热量并将热量传递至所述储热组件，换热后的所述压缩空气输入所述空气腔。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述空气压缩机单元包括多级串联的空气压缩机；所述空气换热器单元包括多级空气换热器，其中所述空气压缩机与所述空气换热器一一对应。

4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述空气压缩释能组件还包括空气膨胀组件，所述空气膨胀组件的进口连接所述空气腔的出口用于将压缩空气膨胀发电；其中所述空气膨胀组件包括空气膨胀机单元和空气再热器单元，所述空气腔内的压缩空气进入所述空气膨胀机单元膨胀发电；所述空气再热器单元用于给进入所述空气膨胀机单元的压缩空气加热。

5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述空气膨胀机单元包括多级串联的空气膨胀机；所述空气再热器单元包括多级空气再热器，其中所述空气膨胀机与所述空气再热器一一对应。

6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述工质压缩组件包括工质压缩机单元、工质换热器单元和工质冷凝器；其中所述工质压缩机单元用于压缩气体工质；所述工质换热器单元用于回收所述工质压缩机单元排出的工质压缩气体的热量并将热量传递至所述储热组件；所述工质冷凝器与所述工质压缩机单元连接用于将工质压缩气体冷凝成液体工质；其中液体工质输送至所述储液罐内。

7.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述工质压缩机单元包括多级串联的工质压缩机；所述工质换热器单元包括多级工质换热器，其中所述工质压缩机与所述工质换热器一一对应。

8.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述工质膨胀机单元包括多级串联的工质膨胀机；所述工质再热器单元包括多级工质再热器，其中所述工质膨胀机与所述工质再热器一一对应。

9.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述储热组件包括多组高低温罐，其分别与所述空气换热器、所述空气再热器、所述工质换热器、所述工质再热器连接，用于将来自所述空气换热器和所述工质换热器中的热量存储；并向所述空气再热器和所述工质再热器及所述工质气化器释放热量。