[实用新型]一种无缝衔接的交替式液控压缩空气储能系统

说明书

本实用新型提供一种无缝衔接的交替式液控压缩空气储能系统，包括交替式抽水系统、分级压缩储气系统、交替式推水发电系统和综合控制系统。本实用新型利用交替式抽水系统内的管路变换，实现在两个水气共容罐之间的交替抽水，保障系统连续运行，节省成本与水资源；利用分级压缩储气系统内的储气囊临时存储压缩空气，缩小水气共容罐中压缩空气的压力变化范围，实现水泵扬程固定，实现压缩空气的分级储存；交替式推水发电系统统筹协调储气囊和水气共容罐内的空气压力变化，保持水轮机进水量的稳定，实现水轮机水头固定，保证系统安全与发电的稳定；利用综合控制系统对交替式抽水系统、分级压缩储气系统和交替式推水发电系统进行远程监控与调控。

技术领域

本实用新型涉及储能和清洁能源利用技术领域，尤其涉及一种无缝衔接的交替式液控压缩空气储能系统。

背景技术

传统压缩空气储能的主要原理可以概括为：在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，并在电网负荷高峰期释放压缩空气推动气轮机发电的储能方式。然而传统压缩空气储能技术不仅需要燃料燃烧以加热气轮机入口处的压缩空气，而且空气自然冷却会浪费压缩热。因此传统压缩空气储能技术也被定义为非绝热压缩空气储能技术，其循环效率约为50％。

随着技术的发展，出现了一种将压缩空气储能跟抽水蓄能相结合的新型液控压缩空气储能技术。这种液控压缩空气储能技术利用水泵抽水压缩空气，再利用压缩空气推动水轮机发电。然而，目前市面上的技术，水泵或水轮机的扬程或水头变幅都在100米以内。而压缩空气需要将空气压力从大气压提高到5 MPa，甚至更高的压力。以将空气从0.1MPa压缩到5 MPa为例，这对应了水泵或水轮机的扬程或水头变幅在10米到500米，这在现有技术水平是打不到的。因此需要对液控压缩空气储能技术进行改进，使得满足水泵或水轮机的扬程或水头变幅都在100米以内。

此外，液控压缩空气储能的技术下，存在水气共容罐。在水气共容罐中，水和空气需要不断地交替充满，因此在衔接段中不可避免出现抽水、排水不连续的问题，影响系统的稳定性。这一问题也是液控压缩空气储能系统亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提出一种无缝衔接的交替式液控压缩空气储能系统。

一种无缝衔接的交替式液控压缩空气储能系统，包括交替式抽水系统、分级压缩储气系统、交替式推水发电系统和综合控制系统；

所述交替式抽水系统利用水泵在水气共容罐中交替抽水来实现连续不间断地压缩空气；

所述分级压缩储气系统利用储气囊和储气罐分级储存压缩空气；

所述交替式推水发电系统利用压缩空气在水气共容罐中交替排气从而推动水轮机发电；

所述综合控制系统对交替式抽水系统、分级压缩储气系统和交替式推水发电系统进行远程监控与调控；