[实用新型]风光互补的空气压缩储能与发电一体化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电设备领域，特别是一种风光互补的空气压缩储能与发电一体化系统。

背景技术

目前已有的电力储能系统有抽水蓄能电站、压缩空气储能系统、蓄电池、超导磁能等，其中抽水蓄能和压缩空气储能系统是比较适合大规模储能的两种系统，他们都具有储存能量大、输出功率大等特点，其他形式储能虽也能达到同一目的，但相对来说初始投资更高，运行费用更高，储存性能也不如前面两种储能方式。

传统的压缩空气储能系统（CAES系统）电站，由压缩机、储气室（地下洞穴）、燃烧室、膨胀机、发电机/电动机组成。化石燃料的燃烧，消耗能源，污染环境。而且现有的压缩空气储能系统，需要通过电力带动压缩机工作，将电能储存为压缩空气，当用电高峰时，再将压缩空气转化为电能，在这个过程中产生大量的热量损耗，造成了能源的浪费。传统的压缩空气储能电站选址需在有地下洞穴的地理位置，因此建造受到了限制，而且为增加压缩空气储能系统的电能容纳能力，需要增大储气的容积，这就使得压缩空气储能电站对储气条件的要求非正常苛刻。

风能是地球表面空气流动所产生的动能，太阳能是太阳光辐射产生的能源，这两种年能源资源丰富，而且对环境无污染，越来越多被用来发电。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风光互补的空气压缩储能与发电一体化系统，可以克服风力发电的间歇性，将风力发电与压缩空气发电以及太阳能发电相结合，可以节约能源，发电效率高。

为解决上述技术问题，所采用的的技术方案是：风光互补的空气压缩储能与发电一体化系统，包括压缩空气储能系统、圧缩热蓄热系统、膨胀机发电系统以及太阳能蓄热系统，压缩空气储能系统包括多级空气压缩机和储气罐，圧缩热蓄热系统包括冷罐、热罐、第一换热器以及第二换热器，冷罐通过第一换热器与热罐连接，热罐通过第二换热器与冷罐相连；还包括风力发电系统，风力发电系统带动空气压缩机工作，压缩后的空气通过第一换热器后储存至储气罐，储气罐中的压缩空气通过第二换热器加热后为膨胀机提供高温高压空气；太阳能蓄热系统为为膨胀机输入空气提供热量。

优选的方案中，所述太阳能蓄热系统包括集热器、蓄热器和循环水泵, 太阳能集热器通过水管连接蓄热器，水管中设置循环水泵。

进一步的，所述蓄热器中的蓄热介质为导热油

进一步的，所述太阳能蓄热系统还包括辅助热源。

优选的方案中，所述空气压缩机和膨胀机为四级。

本实用新型提供的风光互补的空气压缩储能与发电一体化系统，通过采用以上结构，将风力发电、太阳能发电以及压缩空气蓄能系统有机结合，该系统不含燃烧室，结合了风能和太阳能两种可再生能源的互补性，即可满足可再生能源的利用，也将低谷电能用在高峰时段，起到了节能减排的作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的太阳能蓄热系统示意图。

图3为本实用新型的圧缩热蓄热系统示意图。

图中：风力发电系统1，空气压缩机2，储气罐3，冷罐4，热罐5，第一换热器6，第二换热器7，膨胀机8，集热器9，蓄热器10，循环水泵11。

具体实施方式

如图1中，风光互补的空气压缩储能与发电一体化系统，包括压缩空气储能系统、圧缩热蓄热系统、膨胀机发电系统以及太阳能蓄热系统，压缩空气储能系统包括多级空气压缩机2和储气罐3，圧缩热蓄热系统包括冷罐4、热罐5、第一换热器6以及第二换热器7，冷罐4通过第一换热器6与热罐5连接，热罐5通过第二换热器7与冷罐4相连；还包括风力发电系统1，风力发电系统1发出的间歇性电能带动空气压缩机2压缩空气；太阳能蓄热系统为为膨胀机8输入空气提供热量。

如图2中，太阳能蓄热系统包括集热器9、蓄热器10和循环水泵11, 集热器9通过管道连接蓄热器10，管道中设置循环水泵11。集热器9将太阳能聚集成高能流密度的中高温热能，加热来自蓄热器10的蓄热介质，蓄热介质采用导热油，温度可达500℃左右。