[实用新型]压缩空气电力储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力存储技术领域，特别是一种压缩空气电力储能系统。

背景技术

近年来，我国电力电网中的大型机组不断增多，电力系统的自身功率调节能力受到限制，且系统负荷的峰谷比却不断增大，为了保证电网安全、经济地运行，必须配置电力储能系统。电力储能系统是将间歇性能源“拼接”起来，提高可再生能源利用率的有效手段。同时，电力储能系统还是解决分布式能源系统容量小、负荷波动大问题的关键技术。

目前，大规模电力储能技术只有抽水储能技术和压缩空气储能技术两种。抽水储能电站的建设受到地形限制，必须要有上下游水库和两水库的高度差。压缩空气电力储能系统是基于燃气轮机技术开发的一种储能系统，在用电低谷将气体压入储气装置中，从而将电能转化为气体内能存储起来；在用电高峰将高压气体从储气室释放，进入燃气轮机燃烧室同燃料一起燃烧，然后驱动发电机发电。压缩空气电力储能系统具有储能容量较大、储能周期长和单位投资相对较小等优点。

在实现本实用新型的过程中，申请人发现传统的压缩空气电力储能系统存在如下缺陷：储能和释能过程中，储气装置内压力是变化的，这将不利于膨胀机组和压缩机组的连续、平稳工作，进而影响整个储能系统的效率。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种压缩空气电力储能系统。

(二)技术方案

根据本实用新型的一个方面，提供了一种压缩空气电力储能系统。该系统包括：恒压储气装置、变压储气装置、储能组件和释能组件。其中，恒压储气装置为一密闭容器，其内预存液体。变压储气装置为一密闭容器，通过管路与恒压储气装置相连通。储能组件包括：电动机；压气机组，包括至少1台其转轴与电动机转轴相连接的压气机，该压气机组的出气口连接至恒压储气装置的进气口；在储能状态下，电动机带动压气机组将常压空气进行压缩后压入恒压储气装置，同时恒压储气装置将其存储的部分液体排出至变压储气装置以保持其内部压力恒定。释能组件包括：发电机；膨胀机组，包括至少1台其转轴与发电机转轴相连接的膨胀机，该膨胀机组的进气口连接至恒压储气装置的出气口；在释能状态下，恒压储气装置内的气体经过膨胀机组膨胀做功，带动发电机发电，同时变压储气装置内的液体回流至恒压储气装置以保持其内部压力恒定。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，压气机组的出气口通过第一阀门连接至恒压储气装置的进气口；膨胀机组的进气口通过第二阀门连接至恒压储气装置的出气口；在储能状态下，第一阀门打开，第二阀门关闭；在释能状态下，第一阀门关闭，第二阀门打开。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，压气机组包括2台或2台以上的压气机，该2台或2台以上的压气机以共轴串联形式或分轴并联形式连接；膨胀机组包括2台或2台以上膨胀机，该2台或2台以上的膨胀机以共轴串联形式或分轴并联形式连接。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，压气机组中两两压气机之间设置冷却器；膨胀机组中两两膨胀机之间设置加热器。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，压气机组包括以共轴串联形式连接的2台或3台压气机；膨胀机组包括以共轴串联形式连接的2台或3台膨胀机。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，恒压储气装置的出液口经液体泵、第三阀门与变压储气装置的进液口相连通；变压储气装置的出液口经第四阀门与恒压储气装置的进液口相连通；在储能状态下，第三阀门打开，第四阀门关闭，液体泵将恒压储气装置的液体注入变压储气装置中；在释能状态下，第三阀门关闭，第四阀门打开，变压储气装置中的高压液体注入恒压储气装置中。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统还包括：液压马达发电机组，设置与变压储气装置的出液口和恒压储气装置的进液口之间。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，恒压储气装置的出液口通过可逆式液体泵-马达发电机组与变压储气装置相连通；在储能状态下，可逆式液体泵-马达发电机组作为液体泵工作；在释能状态，可逆式液体泵-马达发电机组作为马达发电机组工作。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统还包括：冷却器，设置于压气机组和恒压储气装置之间；加热器，设置于恒压储气装置和膨胀机组之间。

优选地，本实用新型压缩空气储能系统中，在储能状态下，恒压储气装置排出至变压储气装置的液体的量由压气机组压入恒压储气装置的气体的量决定；在释能状态下，变压储气装置回流至恒压储气装置的液体的量由膨胀机组流出恒压储气装置的气体的量决定。

(三)有益效果