一种压缩空气储能系统及发电设备

专利2025-07-21  17


本发明涉及发电设备,尤其涉及一种压缩空气储能系统及发电设备。


背景技术:

1、在构建以新能源为主体的新型电力系统进程中,储能技术在提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力中发挥关键作用。新型储能技术特别是压缩空气储能技术,压缩机组和透平机组的装机规模很大程度上决定其“削峰填谷”能力的强弱,但机组数量和参数往往受到经济条件和技术水平的制约,同时,发电过程中存在大量的低品位余热未得到充分利用。因此,如何提高对新能源电力的消纳能力和储能系统的能量利用效率成为迫切需要解决的能源和工业技术难题。


技术实现思路

1、本发明提供一种压缩空气储能系统及发电设备,用以解决现有技术中的压缩空气储能系统存在对新能源电力的消纳能力较弱的问题。

2、本发明第一方面提供一种压缩空气储能系统,包括:

3、第一加热组件,用于加热外界空气;

4、压缩机,所述压缩机的进气口与所述第一加热组件的出气口连通;

5、储气组件,所述储气组件的进气口与所述压缩机的出气口连通,用于存储被压缩的空气;

6、透平机,所述透平机的进气口与所述储气组件的出气口连通,所述透平机的出气口用于排出空气。

7、根据本发明提供的压缩空气储能系统,还包括:

8、第三换热器,所述第三换热器的第一进气口与所述储气组件的出气口连通,所述第三换热器的第一出气口与所述透平机的进气口连通;

9、低温介质储罐,所述低温介质储罐的进口与所述第三换热器的第二出气口连通,用于存储低温导热介质;

10、高温介质储罐,用于存储高温导热介质;所述高温介质储罐的出口与所述第三换热器的第二进气口连通;

11、第二换热器,所述第二换热器的第一进气口与所述压缩机的出气口连通,所述第二换热器的第二进气口与所述低温介质储罐的出口连通,所述第二换热器的第一出气口与所述储气组件的进气口连通,所述第二换热器的第二出气口与所述高温介质储罐的进口连通。

12、根据本发明提供的压缩空气储能系统,还包括:

13、第四换热器,所述第四换热器的第二进气口与所述储气组件的出气口连通,所述第四换热器的第一进气口与所述透平机的出气口连通,所述第四换热器的第一出气口与所述第三换热器的第一进气口连通,所述第四换热器的第二出气口用于排出空气。

14、根据本发明提供的压缩空气储能系统,所述第一加热组件包括第一换热器;所述第一换热器的第一进气口用于供外界空气进入,所述第一换热器的第二进气口与所述低温介质储罐的出口连通,所述第一换热器的第一出气口与所述压缩机的进气口连通,所述第一换热器的第二出气口与所述第二换热器的第二进气口连通。

15、根据本发明提供的压缩空气储能系统,所述第一加热组件包括第一换热器;所述第一换热器的第一进气口用于供外界空气进入,所述第一换热器的第二进气口与所述第二换热器的第一出气口连通,所述第一换热器的第一出气口与所述压缩机的进气口连通,所述第一换热器的第二出气口与所述储气组件的进气口连通。

16、根据本发明提供的压缩空气储能系统,所述储气组件包括储气罐。

17、根据本发明提供的压缩空气储能系统,所述储气组件还包括:

18、蓄冷部,用于存储中间导热介质;

19、第五换热器,所述第五换热器的第二进气口与所述第二换热器的第一出气口连通,所述第五换热器的第一进气口与所述蓄冷部的出口连通,所述第五换热器的第一出气口与所述蓄冷部的进口连通;

20、膨胀机,所述膨胀机的进气口与所述第五换热器的第二出气口连通,所述膨胀机的出气口与所述储气罐的进口连通;

21、低温泵,所述低温泵的进口与所述储气罐的出口连通;

22、第六换热器,所述第六换热器的第一进气口与所述低温泵的出口连通,所述第六换热器的第二进气口与所述蓄冷部的出口连通,所述第六换热器的第二出气口与所述蓄冷部的进口连通,所述第六换热器的第一出气口与所述第四换热器的第二进气口连通。

23、根据本发明提供的压缩空气储能系统,所述压缩机及所述第二换热器的数量均为多个,且一一对应,相邻的所述压缩机与所述第二换热器串联。

24、根据本发明提供的压缩空气储能系统,所述透平机及所述第三换热器的数量均为多个,且一一对应;所述透平机与所述第三换热器串联。

25、本发明第二方面一种发电设备,包括发电机,以及上述任一项所述的压缩空气储能系统。

26、本发明提供的压缩空气储能系统,通过设置第一加热组件,可以实现对外界空气的加热,可以将加热的空气输送给压缩机,使压缩机的排气温度升高,压缩机的功率增大,从而可以提高储能系统对电力的消纳能力。

27、本发明提供的发电设备,因为包括上述的压缩空气储能系统,因此至少具有上述优势。



技术特征:

1.一种压缩空气储能系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压缩空气储能系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述压缩空气储能系统,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求2所述的压缩空气储能系统,其特征在于,所述第一加热组件(100)包括第一换热器;所述第一换热器的第一进气口用于供外界空气进入,所述第一换热器的第二进气口与所述低温介质储罐(600)的出口连通,所述第一换热器的第一出气口与所述压缩机(200)的进气口连通,所述第一换热器的第二出气口与所述第二换热器(800)的第二进气口连通。

5.根据权利要求2所述的压缩空气储能系统,其特征在于,所述第一加热组件(100)包括第一换热器;所述第一换热器的第一进气口用于供外界空气进入,所述第一换热器的第二进气口与所述第二换热器(800)的第一出气口连通,所述第一换热器的第一出气口与所述压缩机(200)的进气口连通,所述第一换热器的第二出气口与所述储气组件(300)的进气口连通。

6.根据权利要求3所述的压缩空气储能系统,其特征在于,所述储气组件(300)包括储气罐(310);所述储气罐(310)用于存储被压缩的空气。

7.根据权利要求6所述的压缩空气储能系统,其特征在于,所述储气组件(300)还包括:

8.根据权利要求2至7任一项所述的压缩空气储能系统,其特征在于,所述压缩机(200)及所述第二换热器(800)的数量均为多个,且一一对应,相邻的所述压缩机(200)与所述第二换热器(800)串联。

9.根据权利要求2至7任一项所述的压缩空气储能系统,其特征在于,所述透平机(400)及所述第三换热器(500)的数量均为多个,且一一对应;所述透平机(400)与所述第三换热器(500)串联。

10.一种发电设备,其特征在于,包括发电机,以及权利要求1至9任一项所述的压缩空气储能系统。


技术总结
本发明涉及发电设备技术领域,公开了一种压缩空气储能系统及发电设备。该压缩空气储能系统包括第一加热组件、压缩机、储气组件及透平机;第一加热组件用于加热外界空气。压缩机的进气口与第一加热组件的出气口连通。储气组件的进气口与空气压缩组件的出气口连通,用于存储被压缩的空气。透平机的进气口与储气组件的出气口连通,透平机的出气口用于排出空气。在本发明中,通过设置第一加热组件,可以实现对外界空气的加热,可以将加热的空气输送给压缩机,使压缩机的排气温度升高,压缩机的功率增大,从而可以提高储能系统对电力的消纳能力。本发明提供的发电设备,因为包括上述的压缩空气储能系统,因此至少具有上述优势。

技术研发人员:杨鲁伟,伍佳乐,孙椰望,张冲,张桂兰,魏娟
受保护的技术使用者:中国科学院理化技术研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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