[发明专利]组合循环CAES方法(CCC)

权利要求书

1.组合循环CAES(压缩空气储能)技术，其特征在于，结合传统CAES技术(即基于在地穴中存储压缩大气空气的储能技术)中的大气空气遵循的热力循环(布雷登循环)与被限制在同一地穴的膜内的辅助液体遵循的另一热力循环，在辅助液体的热力循环中辅助液体承受体积的变化，以使压缩的大气空气进入和排出地穴。

2.根据权利要求1所述的组合循环CAES技术，其特征在于，辅助液体定制为遵循兰金循环的两个分段，其中一分段处于在空气压缩及进入到地穴的过程中，另一段处于空气排出及涡转的过程中，以使：

-每一分段的起始状态和最终状态压强相同；

-空气压缩以及进入地穴过程的初始状态与空气排出和涡转过程的最终状态相匹配，并且具有非常低浓度的状态，即为具有高蒸汽干度的过热蒸汽、饱和蒸汽或者湿蒸汽；

-空气压缩以及进入地穴过程的最终状态与空气排出和涡转过程的初始状态相匹配，并且具有非常高浓度的状态，即为具有低干度的过冷液体、饱和液体或者湿蒸汽；

-在空气压缩以及进入地穴/空气排出及涡转期间，辅助液体被强制排出膜外，遵循其兰金循环的分段，然后再次进入膜内，处于使被限制在膜内的辅助液体具有整体减少/增加的体积的连续过程中，从而允许空气进入地穴/将空气排出地穴；

-在空气存储在地穴期间，以及在地穴中空气排空期间，辅助液体在与先前遵循的兰金循环段相对应的最后阶段中存储在膜内。

3.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，将兰金循环的冷源温度设定为辅助液体的存储温度。

4.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，将兰金循环的冷源温度设定为比辅助液体的存储温度更低的温度。

5.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，罐或地穴内部具有热绝缘，以使空气及辅助液体的存储在高温下执行。

6.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，使用涡轮机排放气体的热量作为热源，用于再蒸发并进一步加热辅助液体以使其遵循其兰金循环。

7.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，使用涡轮机排放气体的热量作为另一使用较低温度的辅助液体或有机液体运行的兰金循环的热源。

8.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，利用隔热膜，其除具有弹性以及能够将压缩空气与辅助液体分隔开外，还能够保持两者间的温度差。

9.根据权利要求8所述的组合循环CAES技术，其特征在于，将隔热膜制作成陶瓷垫在内，而弹性、防渗透的抗热片在外的三明治结构。

10.根据权利要求8和9所述的组合循环CAES技术，其特征在于，在无需中间冷却的情况下单级压缩空气，并在压缩后获得的温度上存储压缩空气。

11.根据权利要求9所述的组合循环CAES技术，其特征在于，使用与空气压缩机和涡轮机相同的机器，反向转动转子。

12.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，形成罐或地穴内的压缩空气以及/或者辅助液体的额外定容加热，即作为汽锅使用罐或地穴。

13.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，将压缩空气存储在膜的内部，将辅助液体留在膜的外部。

14.根据前述权利要求所述的组合循环CAES技术，其特征在于，当辅助液体为液体状态时，利用辅助罐或地穴存储，同时将其限制在辅助罐或地穴的膜内，所述辅助罐或地穴的其余空间由来自主罐或地穴的压缩空气填充，以使当所述辅助罐或地穴中充满了液态的辅助液体时，将压缩空气从辅助罐或地穴输送到主罐或地穴，当所述辅助罐或地穴被排空时，反向执行，从而在所述辅助罐或地穴中保持恒压，同时在空气存储在地穴时，即在抽取和涡转之前，允许空气以及辅助液体具有不同的定容加热。

15.根据权利要求14所述的组合循环CAES技术，其特征在于，在兰金循环的两种状态中存储辅助液体，利用具有两个罐或地穴的优势，在不同的压强下强制其遵循兰金循环。