[发明专利]无外加热源的压缩空气双储能系统

摘要

本发明公开了一种无外加热源的压缩空气双储能系统，包括压缩机组、膨胀机组、水轮机组、水泵机组、水气共容舱、储气矿洞、换热器；储能时，低谷电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态并储于矿洞中，同时热回收器回收压缩热；释能时，高压空气驱动水气共容舱内的水进入水轮机发电，水排尽后，舱内高压空气经预热再进入膨胀机组做功发电机发电；待舱内空气压力降至大气压，水泵机组再向舱内充水，同时，另一水气共容舱开始工作，并如此循环释能。本发明采用双水气共容舱进行电能释放，节约舱体材料与循环用水；循环过程中无外加热源，节约燃料且无污染性气体排放，提高了系统的环境友好性；将水轮机组发电与膨胀机组发电结合使用，能量利用效率高。

主权项

1.一种无外加热源的压缩空气双储能系统，其特征在于，包括压缩机组、膨胀机组、存储空气压缩能的地下储气矿洞(5)、第一水气共容舱(6)、第二水气共容舱(10)、热回收器组、蓄热式加热器组、第一电动机、第二电动机、第一发电机、第二发电机、第三发电机、水轮机(7)、水泵(9)和蓄水池(8)；第一电动机连接压缩机组；压缩机组的出口连接地下储气矿洞(5)的入口，用于在第一电动机带动下将常压空气压缩并储存在地下储气矿洞(5)内；地下储气矿洞(5)的出口分两路，分别通过第二控制阀(V5)和第三控制阀(V6)连接第一水气共容舱(6)的气体入口和第二水气共容舱(10)的气体入口；第一水气共容舱(6)的气体出口连接第三电动三通阀(V4)的a口，第二水气共容舱(10)的气体出口连接第三电动三通阀(V4)的b口，第三电动三通阀(V4)的c口连接蓄热式加热器组中第一个蓄热式加热器的第一换热通道入口；膨胀机组包括多段膨胀机，各膨胀机前布置一个蓄热式加热器；蓄热式加热器的第一换热通道出口连接后一个膨胀机的入口，膨胀机的出口连接后一个蓄热式加热器的第一换热通道入口；压缩机组包括多段压缩机，各段压缩机后布置一个热回收器；热回收器的第一换热通道入口连接前一段压缩机的出口，热回收器的第一换热通道出口连接后一段压缩机的入口；压缩机组中第一个压缩机的入口连接大气，最后一个压缩机的出口经最后一个热回收器的第一换热通道后连接地下储气矿洞(5)的入口；各热回收器的第二换热通道出口连接各蓄热式加热器的第二换热通道入口，各蓄热式加热器的第二换热通道出口连接各热回收器的第二换热通道入口；第二电动三通阀(V3)的a口连接第一水气共容舱(6)的液体入口，b口连接第二水气共容舱(10)的液体入口，c口连接水泵(9)的出水口；第一电动三通阀(V2)的a口连接第一水气共容舱(6)的液体出口，b口连接第二水气共容舱(10)的液体出口，c口连接水轮机(7)的入水口，水轮机(7)的出水口连接蓄水池的入口，蓄水池(8)的出口连接水泵(9)的入水口；水轮机(7)连接第二发电机，水泵(9)连接第二电动机；地下储气矿洞的出口经第四控制阀(V7)连接预热器(18)的第一换热通道入口；预热器(18)的第二换热通道入口连接热回收器组第二换热通路出口，预热器(18)的第二换热通道出口连接热回收器组第二换热通路入口；预热器(18)的第一换热通道出口连接预膨胀涡轮(19)的入口。