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[发明专利]一种基于油气井的跨临界二氧化碳的储能系统及方法-CN202210515865.6有效
发明人：王焕然;贺新;李丞宸;葛刚强;张宇飞;王壮杰;令兰宁 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： F01K25/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于油气井的跨临界二氧化碳的储能系统及方法，实现废弃油气井的再利用而且可以有效降低二氧化碳储能系统的建设成本，所述系统，包括高压膨胀机、换热器、低压膨胀机、气冷器、液态二氧化碳储罐、节流阀、蒸发集液装置、压缩机、循环增压装置和单油气井；单油气井的出气口连接高压膨胀机入口；高压膨胀机出口通过换热器冷流体管路与低压膨胀机入口连通；低压膨胀机出口与气冷器热侧管路入口连接；气冷器热侧管路出口连接液态二氧化碳储罐入口；蒸发集液装置上部入口通过节流阀连接液态二氧化碳储罐的出口，蒸发集液装置上部出口连接压缩机入口；压缩机出口连接循环增压装置进气口；循环增压装置排气口连接单油气井进气口。
一种基于油气临界二氧化碳系统方法

[发明专利]一种压缩空气储能耦合生物质能和内燃机的系统及运行方法-CN202111476752.1有效
发明人：王焕然;张宇飞;贺新;李丞宸;葛刚强;王壮杰;令兰宁 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： F01K7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种压缩空气储能耦合生物质能和内燃机的系统及运行方法，包括空气储能单元、内燃机发电单元和沼气发生单元；压缩空气储能单元包括依次连接的电动机、绝热压缩机、蓄热容器、储气罐、引射器、绝热膨胀机及第一发电机，被引射气体入口经升压泵与内燃机发电单元的排气口相连；沼气发生单元包括依次连接的沼气池、二氧化碳吸收装置和除湿装置，沼气池与绝热膨胀机出口相连；蓄热容器和除湿装置的出口还连接内燃机发电单元的工质入口；压缩热在蓄热容器中储存，空气进入蓄热容器吸收热量后进入内燃机发电单元，实现了低品位热源的利用，内燃机发电单元高温排气在引射器内混合后进入绝热膨胀机做功，避免再热器的传热损失与压降损失。
一种压缩空气耦合生物质能内燃机系统运行方法

[发明专利]一种离网光储一体的清洁热电联供系统及其运行方法-CN202110254972.3有效
发明人：王焕然;孙昊;李瑞雄;陈昊;李丞宸 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： F24D11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种离网光储一体的清洁热电联供系统及其运行方法，系统包括光伏发电系统、光热板、蓄热水箱、热泵机组、深埋管系统、内燃机发电机组、储能和释能机组以及换热器和节流阀等，各组件通过管道连接，热泵机组与光伏发电系统、光热板、蓄热水箱、深埋管系统、内燃机组和释能机组连接，另一端与用户侧连接；本发明耦合太阳能板和热泵机组，并配套深埋管系统和内燃机发电机组以及储能、释能机组，合理利用太阳能和地热能，从而在运行过程中长期稳定地对为用户侧供热，在不需要供暖的时候，还可以利用太阳能板进行光伏发电，配套的储能机组可以解决光伏发电间歇性问题，适用于高原严寒地区离网区域供暖供电，无污染排放。
一种离网光储一体清洁热电系统及其运行方法

[发明专利]一种近等温压缩空气储能系统及其运行方法-CN202110038547.0有效
发明人：王焕然;李丞宸;贺新;杨珍帅;李智搏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-01-12 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： F03G6/06 文献下载
摘要：本发明公开一种近等温压缩空气储能系统及其运行方法，系统包括高压储气空间、低压储气空间、集热系统、多罐抽水压缩空气储能装置、释能部以及压缩机；所述释能部包括再热器和透平膨胀机；低压储气空间的出口、多罐抽水压缩空气储能装置和高压储气空间的入口依次连通；高压储气空间的出口、再热器和透平膨胀机依次连通；透平膨胀机的出口连通低压储气空间；集热系统的入口和出口分别连通再热器导热介质的出口和入口；压缩过程接近等温/近等温压缩，无显著压缩热产生，采用闭式循环，抬高整体的气体工作压力，可以提高系统的能量密度，采用多罐压缩的结构克服了单个罐体用水量巨大的缺陷，可实现该储能系统的大规模应用。
一种等温压缩空气系统及其运行方法

[发明专利]一种具有地热恢复功能的耦合电力系统及其运行方法-CN202111112600.3有效
发明人：王焕然;贺新;李丞宸;葛刚强;令兰宁;张宇飞;王壮杰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-09-18 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： F24D11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种具有地热恢复功能的耦合电力系统及其运行方法，系统包括压缩空气储能单元、太阳能光伏光热单元、地热井以及供热单元；将压缩空气的热能存储至地热井，太阳能光伏光热单元分别将太阳能转化为电能和热能，分别为系统提供电能和热能，收集的太阳能热能用于供热和对压缩空气储能单元中的换热介质加热；供热模块充分利用太阳能，向外部供热，将压缩空气储能与光伏、光热系统进行耦合，避免压缩空气储能系统中蓄热设备的使用，同时将压缩热进行了有效利用，在恢复地热井中热量的同时满足了当前的供热需求，实现储能、供热和恢复地热的效果，有助于地热利用和压缩空气储能技术的推广和应用。
一种具有地热恢复功能耦合电力系统及其运行方法

[发明专利]一种混合压缩腔、可控温的气体增压装置及其运行方法-CN202111033166.X有效
发明人：王焕然;葛刚强;贺新;李丞宸;张宇飞;令兰宁;王壮杰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： F04B39/00 文献下载
摘要：本发明公开一种混合压缩腔、可控温的气体增压装置及其运行方法，混合压缩腔包括多根竖管以及三根横管，三根横管从上到下依次是控温给水管、集气管和给水总管；三根横向布置的管道相互平行并且与水平面之间存在夹角，集气管和给水总管与所有的竖管相连通，集气管的一端开设进排气连接口，给水总管的一端开设给水总管连接口，控温给水管则与除最靠近进排气连接口的竖管之外的其他的竖管相连通，控温给水管开设控温给水管连接口；管排式设计的混合压缩腔，增大压缩气体的换热面积；设置控温给水管、集气管和给水总管，有助于在压缩气体过程中实现精细化工作，便于管理气体增压过程的气压和温度，能及时向竖管内注入冷水或常温水，对气体进行降温。
一种混合压缩可控气体增压装置及其运行方法

[发明专利]一种绝热的近等温压缩空气储能系统及其运行方法-CN202110401298.7有效
发明人：王焕然;李丞宸;贺新;李智搏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-04-14 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： F01K13/00 文献下载
摘要：本发明公开一种绝热的近等温压缩空气储能系统及其运行方法，系统包括蓄热器及电加热装置、再热器、透平膨胀机、第二水泵、水轮机、蓄水池以及相互连通的高压储气空间和低压储气空间，介质从低压储气空间到高压储气空间的管路上设置多罐抽水压缩空气储能装置，高压储气空间依次连通再热器和透平膨胀机，透平膨胀机连通低压储气空间；再热器连通蓄热器及电加热装置；低压储气空间为水气共容空间，低压储气空间、水轮机、蓄水池以及第二水泵依次连通；蓄热器及电加热装置的电能输入端连接风电系统或太阳能发电系统电能输出端；满足可再生能源的消纳需求，结合功率型及能量型的储能系统需求，容量大、响应快，系统无外加热源或消耗燃料。
一种绝热等温压缩空气系统及其运行方法

[发明专利]一种带有储热的恒压型抽水压缩空气储能系统及运行方法-CN202011331433.7有效
发明人：王焕然;陶飞跃;贺新;葛刚强;李丞宸;陈昊;李瑞雄 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： F01K27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种带有储热的恒压型抽水压缩空气储能系统及运行方法，系统包括跨临界二氧化碳热机发电单元，中低温热源供应单元、用于储气和储热的双罐结构、用于连接发电机释能的膨胀单元，跨临界二氧化碳热机发电单元，用于吸收双罐结构提供的热量进行发电；双罐结构用于存储从中低温热源吸收的热量和换热器提供的热量以及被压缩的空气势能；自然冷量利用装置用于存储夜间自然冷量来冷却水轮机出口水流；中低温热源供应单元用于向跨临界二氧化碳热机发电单元提供热源；实现了采用水蒸气补压的恒压型抽水压缩空气储能系统的连续工作；在原有储存压力势能的基础上增加了对中低温热能的存储利用，提高储能密度；提高了系统的循环效率。
一种带有恒压型抽水压缩空气系统运行方法

[发明专利]一种压水蓄热储能系统及蓄能释能方法-CN201911276176.9有效
发明人：李瑞雄;王焕然;陈昊;姚尔人;李丞宸;杨珍帅 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-12-12 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： F01K11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种压水蓄热储能系统及蓄能释能方法，通过增压泵机组将常温常压储水罐内的水经加热器后加压存储至高温高压储水罐内形成高温高压水质存储势能，利用增压泵机组和加热器对负荷低谷期或在余热富集时能量进行转换存储；对于高温高压气体利用高压蒸汽透平回收，通过再热器进行加热使多余水气进行低压蒸汽透平回流回收，再通过冷却器进行能量回收及冷却进行二级能量回收，最后通过水轮机进行工质降压稳定进行三级回收，从而形成闭环蓄释能系统，只需要一个高温高压储水罐进行储能，结构简单，且能够确保采用常温常压储水罐进行工质存储，无地理势差要求，且利用高温高压水汽混合存储，运行效率高，势能过程回收效率高。
一种蓄热系统蓄能方法

[发明专利]高效变工况压缩气体释能系统及方法-CN202010312636.5有效
发明人：王焕然;贺新;陈昊;陶飞跃;张严;李丞宸;李瑞雄 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-04-20 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： F01K27/00 文献下载
摘要：本发明一种高效变工况压缩气体释能系统及方法。系统在结构上将高压气体膨胀释能过程分为了两段，高压段通过双水气罐的设置，利用定量的水实现了变工况高效释能过程，低压段用普通的膨胀机进行了恒定工况的释能，整体结构较为简单，所用设备较为常见，流程和布局清晰；高压段以少量水实现了高效变工况释能，可以减少现有压缩气体储能系统在释能时由于节流降压造成的能量损失，本发明中低压段的膨胀机是连续工作过程，而高压段的排气过程是间歇过程，因此必须通过缓冲罐的设置对二者的工作过程进行匹配，而非传统意义上仅仅起到稳压的作用。结构简单，设计合理，控制方便，能量转化效率高，膨胀机进气压力稳定，避免了节流降压的损失。
高效工况压缩气体系统方法

[发明专利]一种用深海恒压储气罐恒压的水-气共容舱电力储能系统及方法-CN201810557319.2有效
发明人：王焕然;刘明明;严凯;李丞宸;张淑宇;李瑞雄 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-06-01 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： F03B13/06 文献下载
摘要：本发明一种用深海恒压储气罐恒压的水‑气共容舱电力储能系统及方法，所述的系统包括固定设置在海底且与海水连通的深海恒压储气罐，向深海恒压储气罐输气的压缩机组，设置在地面的水‑气共容舱，向水‑气共容舱内抽水蓄能的水泵机组，以及用于发电的水轮机；水轮机通过管道及阀门与水‑气共容舱下部相连，水泵机组的输入端接入海水；压缩机组的出气口通过管道及阀门分别与深海恒压储气罐的输气管道及水‑气共容舱的顶部相连；储能时，水泵机组向水‑气共容舱内注水，水‑气共容舱内高压空气被挤压进入深海恒压储气罐内储能；释能时，水‑气共容舱中的高压水被深海恒压储气罐内高压空气推动进入水轮机，驱动水轮机带动发电机发电释能。
一种深海储气罐气共容舱电力系统方法

[发明专利]一种变工况气体增压系统及其增压方法-CN201910906505.7有效
发明人：王焕然;贺新;陈昊;李丞宸;张严;李瑞雄;葛刚强;陶飞跃 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-09-24 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： F15B3/00 文献下载
摘要：一种变工况气体增压系统及其增压方法，包括进排气管路、高压水气罐、水泵机组管路、进排水管路和喷淋回路；进排气管路用于控制高压水气罐的进排气、高压水气罐用于气体增压、水泵机组管路用于连接两高压水气罐使其回路流动；喷淋回路用于高压水气罐内的喷淋降温；本发明基于抽水压缩空气的原理，利用水的不可压缩性和高热容以及空气的可压缩性，代替了传统的增压机，避免了传统增压机使用过程中的气体发热问题，减少了热量的损耗，降低了压缩过程的不可逆损失，本发明通过液位传感器等电信号控制电动阀，有利于优化控制，提高系统响应。
一种工况气体增压系统及其方法

[发明专利]海上无坝抽水压缩空气储能系统及方法-CN201810515653.1有效
发明人：王焕然;严凯;李丞宸;刘明明;张淑宇;李瑞雄 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： F03B13/00 文献下载
摘要：本发明一种海上无坝抽水压缩空气储能系统及方法，所述系统包括电力调配单元、储能回路和释能回路；储能回路包括依次连接的压缩机机组、水下气囊和水气共容舱；释能回路包括水轮机；水轮机进水口与水气共容舱的出水口相连；电力调配单元包括电动机/发电机和用于连接控制电动机/发电机的电力调度与控制中心；储能时，电动机/发电机的电动机端带动高压水泵向水气共容舱内注水储能；释能时，水气共容舱中的高压水驱动水轮机带动电动机/发电机的发电机端进行发电。所述方法包括预处理步骤、储能步骤和释能步骤。保证系统运行过程中具有稳定的工况和较高的发电效率，同时进一步提高了系统的经济性。
海上抽水压缩空气系统方法

[发明专利]一种基于LNG冷量利用的跨临界二氧化碳储能系统及方法-CN201910515663.X有效
发明人：王焕然;李智搏;刘明明;李丞宸;严凯;李瑞雄;杨珍帅;张严 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-06-14 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： F04B35/04 文献下载
摘要：本发明一种基于LNG冷量利用的跨临界二氧化碳储能系统及方法，所述系统包括二氧化碳循环回路；所述的二氧化碳循环回路包括液态二氧化碳储气罐、第一换热器、第二换热器、压缩机组、超临界二氧化碳储罐和膨胀机组；液态二氧化碳储罐的出口经第一换热器蒸发侧和压缩机组连接超临界二氧化碳储罐入口；超临界二氧化碳储罐的出口依次经膨胀机组、第一换热器冷凝侧和第二换热器的冷凝侧连接液态二氧化碳储气罐的入口；第二换热器的蒸发侧入口连接LNG储罐，出口连接用户端形成LNG利用回路；通过LNG作为冷源进一步对第一换热器冷凝侧流出的液态二氧化碳进行冷凝；压缩机组连接低谷电驱动的电动机进行储能；膨胀机组经发电机与用户连接进行释能。
一种基于 lng 利用临界二氧化碳系统方法

[发明专利]一种以出炉电石为热源的发电系统及方法-CN202010641499.X在审
发明人：李瑞雄;张严;王焕然;李丞宸;杨珍帅;李智搏;陈昊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-07-06 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： F27D17/00 文献下载
摘要：本发明一种能够持续稳定地回收电石出炉后所携带的巨大热量，将电石热有效地用于发电系统中，使电石热价值最大化的以出炉电石为热源的发电系统及方法。所述系统包括设置在压缩机组和膨胀机组之间的电石换热系统；压缩机组的输入端连接电动机，工质出口通过电石换热系统与膨胀机组工质入口连接，膨胀机组的输出端连接发电机；电石换热系统包括电石换热器和电石换热装置；电石换热装置包括密封设置的换热罩，设置在换热罩底部的第一轨道和第二轨道，以及设置在换热罩外部的升降台；电石换热器的吸热侧入口与压缩机组的工质出口连接，吸热侧出口与膨胀机组的工质入口连接；电石换热器的放热侧入口与电石换热介质出口连接，放热侧出口连接用户供能。
一种出炉电石热源发电系统方法

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