[实用新型]一种压缩空气储能系统

权利要求书

1.一种压缩空气储能系统，包括：电动机（1），至少一个低压级压气机（2），至少一个高压级压气机（3），至少一个低压级冷却器（4），至少一个高压级冷却器（5），储气室（7），热存储器（8），至少一个透平机（9），发电机（10），至少一个换热器（11），冷却介质供应源（12），其特征在于： 

电动机（1）与所述至少一个低压级压气机（2）和所述至少一个高压级压气机（3）的共有传动轴固接，发电机（10）与所述至少一个透平机（9）的传动轴固接；

所述至少一个低压级冷却器（4）和所述至少一个高压级冷却器（5）的热侧进口分别与所述至少一个低压级压气机（2）和所述至少一个高压级压气机（3）的出气口相连通，热侧出口与储气室（7）的进口相连通；所述至少一个低压级冷却器（4）和所述至少一个高压级冷却器（5）的冷侧进口与冷却介质供应源（12）的出口相连通，冷侧出口与热存储器（8）的进口相连通； 

所述至少一个换热器（11）的冷侧进口与储气室（7）的出口相连通，冷侧出口与所述至少一个透平机（9）的进气口相连通；所述至少一个换热器（11）的热侧进口与热存储器（8）的出口相连通，热侧出口与冷却介质供应源（12）的进口相连通。

2.根据权利要求1所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个三位四通阀（6），所述至少一个三位四通阀（6）的两个进口分别与进口空气管道和所述至少一个低压级冷却器（4）的热侧出口相连通，所述至少一个三位四通阀（6）的两个出口分别与所述至少一个高压级压气机（3）的进气口和储气室（7）的进口相连通；

储能阶段，当储气室（7）压力较低时，所述至少一个三位四通阀（6）处于通路状态，进口空气管道与所述至少一个高压级压气机（3）的进气口相通，所述至少一个低压级冷却器（4）的热侧出口与储气室（7）相通，进口空气管道中的空气同时进入所述至少一个低压级压气机（2）与所述至少一个高压级压气机（3）中，所述至少一个低压级压气机（2）与所述至少一个高压级压气机（3）的排气同时进入储气室（7），所述至少一个低压级压气机（2）与所述至少一个高压级压气机（3）处于并联状态，系统实现单级压缩；

当储气室（7）压力升至单级压缩出口压力上限时，单级压缩无法继续进行，所述至少一个三位四通阀（6）由通路状态变为U型状态，使所述至少一个三位四通阀（6）与进口空气管道相通的进口封闭，所述至少一个三位四通阀（6）与储气室（7）的进口相通的出口封闭，同时所述至少一个低压级冷却器（4）的热侧出口与所述至少一个高压级压气机（3）的进气口相通，所述至少一个低压级压气机（2）的出口空气成为所述至少一个高压级压气机（3）的进气，系统实现两级压缩；

做功阶段，储气室（7）内低温高压的压缩空气进入所述至少一个换热器（11）的冷侧，同时热存储器（8）中温度较高的冷却介质进入所述至少一个换热器（11）的热侧；压缩空气吸收热量后进入所述至少一个透平机（9）中，所述至少一个透平机（9）做功，乏气由所述至少一个透平机（9）的出口排出，降温后的冷却介质进入冷却介质供应源（12）存储。

3.根据权利要求2所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述三位四通阀（6）为手动、机动、电磁动、液动或电液动操纵控制方式。

4.根据权利要求2或3所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述三位四通阀（6）为滑阀式、转阀式或球阀式结构形式。

5.根据权利要求1至3任一项所述的压缩空气储能系统，其特征在于，在与冷却介质供应源（12）和/或热存储器（8）相通的管路中设置有动力泵。

6.根据权利要求1至3任一项所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述冷却介质为水或熔融盐，所述热存储器（8）材料为岩石、陶瓷、混凝土或铸铁。

7.根据权利要求1至3任一项所述的压缩空气储能系统，其特征在于，电动机（1）电力来源为电网、风力发电或太阳能发电。