[实用新型]压缩空气抽水储能系统

说明书

本实用新型公开了一种压缩空气抽水储能系统，其包括空气压缩单元、空气膨胀稳压单元、水轮机组、水泵机组、高压储气罐、中压储气罐、高压储水罐、以及常压储水罐。其中，中压储气罐、空气压缩单元与高压储气罐依次连接形成储能通道；高压储气罐、空气膨胀稳压单元、高压储水罐、水轮机组与常压储水罐依次连接形成释能通道；常压储水罐、水泵机组与高压储水罐依次连接形成回水通道。所述压缩空气抽水储能系统以空气储罐作为储气容器避免了传统压缩空气储能系统地下洞穴选址困难的问题，并以高压力的水代替高位置的水，以水的压力水头代替水的重力水头，消除了传统抽水储能电站对地势差的依赖。

技术领域

本实用新型涉及电力储存技术领域，尤其涉及一种压缩空气抽水储能系统。

背景技术

随着我国电网容量的不断增长，峰谷差不断增大，已有一些电网由于高峰供电缺额的存在，不得不采取强制性拉闸限电的措施，这不仅阻碍了生产力的发展，而且可能会带来社会问题，故而在电网中引入储能系统是实现电网调峰的迫切需求。另外，随着再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，对大规模发展储能产业的现实需求也越来越大。

常规的储能技术主要有飞轮储能、电池储能、超导储能、超级电容器储能、抽水储能和压缩空气储能等。但是能够以较低成本持续数小时进行大容量输出的储能技术主要包括电池储能、抽水储能和压缩空气储能。电池储能因其成本高，生产及后续处理存在环境污染等问题，目前难以推广至大规模储能领域。抽水储能作为当前最为成熟的大规模储能应用技术，具有效率高，储能容量大，设备技术成熟等优势，但同时受到蓄水池选址困难的限制，阻碍了其大规模的推广应用。压缩空气储能以空气内能形式进行能量储存，但传统压缩空气储能技术需要以地下盐穴作为储气空间，同样具有选址困难的问题。

压缩空气抽水储能系统，结合压缩空气储能的特点，在储存能量的过程中将空气进行压缩并存储于高压储气罐中，而在释放能量的过程中，高压空气被释放，将储水罐中的水压缩至高压状态，高压水推动水轮机做功发电。压缩空气不必存储于地下洞穴，而且以水的压力水头代替重力水头，不需要将水送往很高位置处的水库，解决了压缩空气储能和抽水储能中选址困难的问题。压缩空气抽水储能系统更具有灵活性，规模可大可小，更适合用于城市电力存储系统，而且电力消耗主要集中于城市，因此压缩空气抽水储能系统对于缓解电网的调峰压力具有重大意义。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种压缩空气抽水储能系统，能有效实现抽水蓄能电站的小型化。

本实用新型揭示了一种压缩空气抽水储能系统，其包括第一储气罐、空气压缩单元、第二储气罐、空气膨胀稳压单元、第一储水罐、水轮机组、第二储水罐以及水泵机组，其中，所述第一储气罐、所述空气压缩单元与所述第二储气罐依次连接形成储能通道；所述第二储气罐、所述空气膨胀稳压单元、所述第一储水罐、所述水轮机组与所述第二储水罐依次连接形成释能通道；所述第二储水罐、所述水泵机组与所述第一储水罐依次连接形成回水通道。

优先的，所述空气压缩单元包括n(n≥1)级串联的压缩机，且所述空气压缩单元入口处安装有截止阀。

优先的，所述空气压缩单元除最后一级的每一级的压缩机出口都安装有三通阀，所述三通阀的两个出口分别与一个截止阀相连通，所述两个截止阀中，其中一个截止阀出口与下一级压缩机入口连通，另外一个截止阀出口与第二储气罐连通，所述第二储气罐为高压储气罐。

优先的，所述空气压缩单元中的n个压缩机为螺杆式、活塞式或离心式其中一种或多种的组合。

优先的，所述第二储气罐为高压储气罐，其空气工作压力范围为1.0MPa～50.0MPa(A)。

优先的，所述空气膨胀稳压单元由m(m≥1)级串联膨胀机组成，且所述空气膨胀稳压单元入口安装有截止阀。