[实用新型]一种基于熔盐和水的人工硐室压缩空气储能系统

说明书

本实用新型涉及一种基于熔盐和水的人工硐室压缩空气储能系统，包括有依次相串连的空气压缩系统、人工硐室储存系统和膨胀系统，还包括熔盐储换热系统和水储换热系统；空气压缩系统包括一台或多台相串连的空气压缩机；至少一台空气压缩机的输出端管路依次经过熔盐储换热系统、水储换热系统的换热器及水冷却器后与其下游的空气压缩机或者人工硐室储存系统的输入端相连接；膨胀系统包括一台或多台相串连的透平膨胀机；人工硐室储存系统的输出端管路依次经过水储换热系统及熔盐储换热系统的换热器后与其下游的透平膨胀机的输入端相连接。本方案可提高系统的发电效率、减小系统储气库的容量、降低系统的应用成本并拓展系统的使用范围。

技术领域

本实用新型属于储能技术领域，具体地涉及一种基于熔盐和水的人工硐室压缩空气储能系统。

背景技术

随着国家“3060”战略的提出，未来能源消费将逐步由化石能源为主的能源消费结构转变为以新能源为主的能源消费结构，对于电力系统，构建以新能源为主体的新型电力系统将是电力行业实现双碳目标的关键。但风、光等新能源发电不同于传统的燃煤发电，传统燃煤发电具有即发即用的特点，风、光等新能源发电受天气因素以及昼夜周期等的影响，其发电存在间歇性和不稳定的特点，该特点将打破电网的平衡。随着未来风、光等新能源发电的容量不断增加，会对电网的安全稳定运行带来一定的影响，为提高未来电力系统的安全可靠性和进一步提升风、光等新能源发电的比重，需要发展储能系统作为重要支撑。储能包括物理储能、化学储能、电磁储能、抽水蓄能等不同的储能技术形式，各种储能技术具有不同的特点和不同的应用场景。

压缩空气储能是物理储能技术中的一种，具有储能时间长、储能容量大、储能效率高等优点。但目前现有的此类储能系统所采用的结构较为单一，储能及发电效率仍有上升空间。此外，压缩空气储能需要特定的地理条件建造体积庞大的储气库来储存压缩空气，若采用地上储气罐或地下人工硐室的方式将面临建设成本较高的问题，因而目前一般只选择基于已有的岩石洞穴、盐洞、废旧矿井等进行建设，大大限制了该技术的推广与应用。因此需要一种选址范围更广、储能更高效，且应用成本较低的压缩空气储能方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种基于熔盐和水的人工硐室压缩空气储能系统，实现更高效的储能及发电，并且能够以较低的成本在人工硐室进行建设，拓宽压缩空气储能系统的应用范围。

依据本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种基于熔盐和水的人工硐室压缩空气储能系统，包括有依次相串连的空气压缩系统、人工硐室储存系统和膨胀系统，还包括熔盐储换热系统和水储换热系统；空气压缩系统包括一台或多台相串连的空气压缩机；至少一台空气压缩机的输出端管路依次经过熔盐储换热系统、水储换热系统的换热器及水冷却器后与其下游的空气压缩机或者人工硐室储存系统的输入端相连接；膨胀系统包括一台或多台相串连的透平膨胀机；人工硐室储存系统的输出端管路依次经过水储换热系统及熔盐储换热系统的换热器后与其下游的透平膨胀机的输入端相连接。

进一步地，熔盐储换热系统包括有储盐冷罐和储盐热罐，储盐冷罐的输出端通过两条管路分别经过第一熔盐换热器和第二熔盐换热器后与储盐热罐的输入端相连接；储盐热罐的输出端分别经过第三熔盐换热器和第四熔盐换热器后与储盐冷罐的输入端相连接；水储换热系统包括有储水冷罐和储水热罐，储水冷罐的输出端分别经过第一水换热器和第二水换热器后与储水热罐的输入端相连接；储水热罐的输出端通过两条管路分别经过第三水换热器和第四水换热器后与储水冷罐的输入端相连接。

进一步地，空气压缩系统包括一级空气压缩机、二级空气压缩机和三级空气压缩机；一级空气压缩机的输出端管路依次经过第一熔盐换热器、第一水换热器和第一水冷却器后与二级空气压缩机的输入端相连接；二级空气压缩机的输出端管路依次经过第二熔盐换热器、第二水换热器和第二水冷却器后与三级空气压缩机的输入端相连接；三级空气压缩机的输出端管路经过第三水冷却器后与人工硐室储存系统的输入端相连接。