[发明专利]低谷电存储调峰系统及其运行控制方法

说明书

低谷电存储调峰系统及其运行控制方法，包括内燃发电机，依次流体连通的述空气压缩装置、压缩空气预热装置、余热回收装置和膨胀机；所述内燃发电机能够压缩空气压缩装置中的空气，将电能存储在空气压缩装置中；所述空气压缩装置包括空气压缩机以及两级高压储气瓶；用电低谷阶段，使用低谷电能驱动空气压缩机使空气绝热压缩至第一级高压储气瓶以及第二级高压储气瓶；在用电高峰时，如果第二级高压储气瓶达到所述特定阈值，则开启所述第二流量阀，使第二流量阀中气体以所述特定流速输出。

技术领域

本发明涉及一种发电机低谷电存储以及调峰系统，尤其是涉及一种内燃发电机的低谷电存储以及调峰系统。

背景技术

能源是社会进步以及经济发展的基础，随着中国经济持续高速增长，国家能源消耗总量也在逐年激。进入“十二五”以来，节能被提到了一个前所未有的层次。调整能源结构，提高能源利用率，改善能源安全，解决环境污染己经成为我国能源战略的重点。

当前发电机尤其是内燃发电机中，在能源利用方面存在着热量消耗以及系统利用两个方面的问题。一方面，燃料燃烧产生的热能只有一小部份被转换为有用功输出，还有大量的热能被系统的排气、冷却以及对流辐射等消耗。如果对于这部分消耗的浪费的能量进行回收利用，不但能够提高发电机燃料的总热效率，节省能源消耗量，而且可以降低发电机机向环境的散热，改善环境质量，减缓全球变暖的趋势。另一方面，由于用户的用电时间和电量存在着周期现象，发电机工作过程中常常会出现用电低谷以及高峰的变化，在低谷时，用电量减少导致发电机在远低于额定功率的情况下运行，导致单位功率油耗增加，从而造成燃料的浪费以及环境污染；在用电高峰时，用电量可能大于发电机的额定功率，导致无法充分满足用电需求。

针对这个问题， 201110020886.2的发明专利提出了一种内燃发电机低谷电及余热回收、储存利用系统，其将余热回收和低谷电回收存储相结合用于发电技术，通过使用空气压缩装置存储用电低谷时的电能，在用电高峰时，将存储在空气压缩装置中的空气能释放出来进行发电，从而内燃发电机的能量利用效率。该发明的发电系统的系统效率随着空气压缩装置释放的压缩空气流速增加而增加，并且在大于空气流速大于特定阈值时达到最优效率，但是由于空气压缩装置在用电低谷时存储的电能可能并不足以支持在最优效率的流速下用于整个用电高峰的时间段，从而在用电高峰时需要在低于最优效率的空气流速下释放空气压缩装置中的空气能，导致发电系统的系统效率的降低。

发明内容

本发明作为201110020886.2的发明专利的优化，提供了一种发电机低谷电存储以及调峰系统，能够使发电系统在最优效率下运行，从而提高了发电系统的运行效率。

作为本发明的一个方面，提供了一种发电机低谷电存储以及调峰系统，包括内燃发电机，空气压缩装置，流量调节阀门，空气预热装置，余热回收装置、膨胀机以及发电机；所述内燃发电机能够压缩空气压缩装置中的空气，将电能存储在空气压缩装置中；所述空气压缩装置、压缩空气预热装置、余热回收装置和膨胀机依次流体连通；发电机和空气压缩装置分别与余热回收装置水路连通，其所产生的余热可通过水流被传递至余热回收装置并被存储起来；所述空气压缩装置包括空气压缩机以及两级高压储气瓶；其中第一级高压储气瓶具有一个入口和两个出口；第二级高压储气瓶具有一个入口与一个出口；所述第一级高压储气瓶的入口与空气压缩机连通，其第一出口与压缩空气预热装置通过第一流量阀连通，第二出口与所述第二级高压储气瓶入口通过开关阀连通；所述第二级高压储气瓶的出口通过第二流量阀与压缩空气预热装置连通。

优选的，所述第二流量阀仅在第二级高压储气瓶的气压大于特定阈值时，才能够开启；所述特定阈值的气压对应于第二级高压储气罐能够以特定流速持续特定时间通过第二流量阀向所述压缩空气预热装置供气。

优选的，所述第二流量阀仅在第二级高压储气瓶的气压大于特定阈值时，才能够开启；所述特定阈值的气压对应于第二级高压储气罐能够以特定流速持续特定时间通过第二流量阀向所述压缩空气预热装置供气。

优选的，所述特定流速为大于0.2kg/s的特定值。