[发明专利]压缩空气能量存储系统

权利要求书

1.一种压缩空气能量存储系统，包括：

至少一个可变喷嘴膨胀器，所述至少一个可变喷嘴膨胀器构造成接收处于第一压力的气流并且使所述气流部分膨胀处于第二压力下，所述第二压力低于所述第一压力，所述气流在所述可变喷嘴膨胀器中的膨胀产生可用机械动力；

至少一个热发生器部件，所述至少一个热发生器部件构造成接收燃料并从所述可变喷嘴膨胀器接收部分膨胀的气流；

至少一个涡轮机，所述至少一个涡轮机构造成从所述热发生器部件接收燃烧气体并使所述燃烧气体膨胀，从而产生可用机械动力。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述可变喷嘴膨胀器被控制成将所述第二压力维持在恒定的压力值附近的压力范围内。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可变喷嘴膨胀器被控制成将所述第二压力维持于大致恒定的数值。

4.根据权利要求1、2或3所述的系统，还包括至少一个电机，所述至少一个电机构造成并设置成将由所述涡轮机和/或由所述可变喷嘴膨胀器产生的所述可用机械动力转换成电力。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的系统，还包括：至少一个电机，所述至少一个电机构造成并设置成将来自配电网的电力转换成机械动力；至少一个空气压缩机；和至少一个压缩空气存储体，所述至少一个压缩空气存储体通过至少一个压缩空气管线路径连接至所述至少一个空气压缩机，用于存储由所述至少一个空气压缩机输送的压缩空气。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个电机是构造成将机械动力选择性地转换成电力或者将来自配电网的电力转换成机械动力；所述系统还包括：至少一个空气压缩机，所述至少一个电机构造成并设置成选择性地产生所述电力或在将来自所述配电网的电力转换成机械动力时驱动所述至少一个空气压缩机；和至少一个压缩空气存储体，所述至少一个压缩空气存储体通过至少一个压缩空气管线路径连接至所述至少一个空气压缩机。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的系统，其中所述可变喷嘴膨胀器和所述涡轮机具有共用轴。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个可逆电机选择性地连接至所述共用轴或连接至所述至少一个空气压缩机。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的系统，其中所述可变喷嘴膨胀器和所述涡轮机具有两个独立的输出轴，所述系统还包括：至少第一电机，所述第一电机构造成并设置成将由所述可变喷嘴膨胀器产生的所述可用机械动力转换成电力；和至少第二电机，所述第二电机构造成并设置成将由所述涡轮机产生的所述可用机械动力转换成电力。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一电机和所述第二电机是可逆电机，并且构造成并设置成选择性地将来自所述可变喷嘴膨胀器和所述涡轮机的可用机械动力转换成电力或者在由配电网供能时产生机械动力。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括至少一个第一空气压缩机和至少一个第二空气压缩机，所述至少一个第一空气压缩机选择性地连接至所述第一电机或者与所述第一电机断开连接，所述至少一个第二空气压缩机能够选择性地连接至所述第二电机或者与所述第二电机断开连接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一空气压缩机和所述第二空气压缩机通过压缩空气管线连接到至少一个压缩空气存储体。

13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的系统，包括至少一个第一热能存储装置，所述至少一个第一热能存储装置构造成选择性地存储热能并将热能输送至所述气流。

14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个热能存储装置构造成选择性地从来自所述至少一个空气压缩机的压缩气流存储热能。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括至少一个第二热能存储装置，所述至少一个第一热能存储装置和所述至少一个第二热能存储装置构造成选择性地在两个不同的温度下存储热能并将热能输送至所述气流。

16.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个第一热能存储装置构造成并设置成将热能在所述可变喷嘴膨胀器的上游输送至所述气流。