[发明专利]一种贮存势能发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电方法，尤其是一种贮存势能发电方法。

背景技术

作为可再生能源，风能和太阳能受到各国的关注并投入大量的开发利用资金，但限于这两种能源的生产依赖当地的天气，而人们对天气的候预测能力还非常有限，因而还不可能有效利用现有的风能和太阳能发电。由于能源收集的间歇性、波动性，所以长期以来，这类能源的电能很难稳定的通过电网输送更多需要电能的地方去。如果以能输送到电网上的供电标准来看，目前国内的风能发电利用率只有25％左右。也就是说，大部分的风能发电都是不能上电网的，即所谓的垃圾电。

现今各国都在大力发展与风能和太阳能配套的大型能量贮存发电技术，传统的技术方案中，采用贮存水、压缩空气于废弃的矿井并利用相关设备发电的方法，废弃矿井一般地理位置偏远，作为贮存容器的矿井又对自身防漏要求严格，且在高压空气贮能发电过程中需用天然气对贮存的高压空气加热到一定温度后，进入汽轮机膨胀驱动发电机发电，发电后的废气未加利用直接排入了大气，发电过程中燃烧的天然气以及冷却压缩机所耗费的水资源提高了贮存势能发电的发电成本，同时贮能发电过程中燃烧天然气在天然气资源丰富的地区可以实现全天供电，而在天然气缺乏的地区就无法采用，这些因素都使得利用风能和太阳能的贮存势能发电技术的应用受到了限制。

发明内容

为解决传统风能和太阳能配套电能量贮存发电技术中贮存容器防漏要求严格、贮能发电附带成本高以及发电废气利用不充分的问题，本发明提供一种贮存条件好、贮存成本低、能源利用率高以及贮能发电限制条件少的贮存势能发电方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种利用防空洞贮存气体势能发电方法，包括汽轮发电机，还包括防空洞、密封装置、气体压缩设备、热能贮存器和贮冷室；

所述气体压缩设备与热能贮存器连接，所述热能贮存器与防空洞连接，所述防空洞作为气体贮存容器其上设有密封装置，所述热能贮存器还与汽轮发电连接，所述汽轮发电机与贮冷室连接；

防空洞贮存气体势能，由气体压缩设备吸入并压缩气体，气体经过热能贮存器吸收压缩气体的热量并把压缩气体贮存于防空洞中；

防空洞放出气体发电，防空洞内压缩气体先经过热能贮存器加热，加热后的压缩气体通过汽轮发电机发电，发电后的冷气排入贮冷室冷却物品。

所述贮冷室与气体压缩设备形成闭路冷却系统，贮冷室排出的废气冷却气体压缩设备后排入大气。

所述热能贮存器作为中间设备其上设有两条管路，一条联通气体压缩设备和防空洞，热能贮存器吸收并贮存气体压缩后产生的热量，另一条联通防空洞和汽轮发电机，热能贮存器利用吸收的气体压缩热量对防空洞放出的压缩气体进行加热。

所述气体压缩设备用风能或太阳能驱动。

一种利用防空洞贮存液体势能发电方法，包括发电机，还包括防空洞、密封装置、贮存容器、水泵和水轮机；

所述防空洞作为液体贮存容器其上设有密封装置，所述防空洞外分别连接有动力机械和水泵，所述动力机械和水泵连接不同高度的液体贮存容器，所述动力机械连接发电机。

所述不同高度的防空洞和液体贮存容器间设有管道，所述管道上设有水泵和动力机械，所述水泵抽取低位贮存水至高位贮存水容器内，高位贮存水再向低位贮存水容器下流推动动力机械，所述动力机械传递动力给发电机发电。

所述防空洞和液体贮存容器间可共用一条管道。

所述水泵采用风能或太阳能驱动，所述动力机械采用水轮机。

本发明的有益效果是：

本发明采用防空洞作为能量贮存容器，相比废弃矿井的防漏施工增加发电成本，一般防空洞的墙壁是由钢筋水泥混合并加有防水层，具有坚固，防水的特性，只要对其通风口进行密封处理就可作为贮存容器使用，不仅可以降低前期防漏施工工程成本，而且可以缩短防漏施工的工程工期。

本发明所采用的气体压缩设备和水泵均采用太阳能、风能或类似不稳定能源驱动，考虑到风能和太阳能采集的间歇性、波动性，本发明大大提高风能发电和太阳能发电的利用效率，尤其降低了风电弃风的现象。

本发明在利用高压空气的势能发电的同时，空气膨胀做工后产生的低温空气用于冷冻及压缩机冷却，从而提高了本发明的能源利用率，同时经济效率也随之提高。

本发明利用高压空气膨胀做工由热能贮存器吸收气体热量并加热压缩气体，不需要燃烧天然气再对高压空气加热，不仅节省了发电成本，同时也使得本发明方法可在天然气匮乏的地区使用，本发明中压缩机冷却不再需要消耗水来实现，从而使得本发明在水资源缺乏的地区也可使用。

附图说明