[发明专利]一种高效液化空气储能系统

说明书

一种高效液化空气储能系统，它包括空气加压系统、液化空气储能系统及液态空气释能发电系统。本发明是将空气进行处理后，经过空气压缩机进行压缩，进入冷却箱冷却之后，通过低温节流阀进行节流液化，然后进入气液分离器，气态空气返回冷箱，而一部分液态空气通过液态空气流量调节阀进入液态空气储罐A进行储存，另一部分则到达液态空气储罐B准备进行发电；将液态空气储罐B当中的液态空气引出并且被低温泵加压后被加热，最终到达透平进行膨胀做功，透平的机械能一部分用来直接驱动空气压缩机，剩余部分则带动发电机进行旋转发电。本发明是一种高效液化空气的储能技术，无污染，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种高效液化空气储能系统，尤其是一种利用新能源发电或夜间富余电能的高效液化空气储能系统，属于绿色能源技术领域。

背景技术

随着社会的快速发展，电能的需求量日益增长。电能属于二次能源，主要来源有火力发电、水力发电、核能发电、风力发电及太阳能发电等，目前发电比例最大的是基于煤、天然气等化石能源燃烧的火力发电技术。然而，由于化石能源的不可再生性，长期、大量的使用将使其不可避免地面临耗尽的危机，同时对自然环境带来难以估量的破坏。因此，可再生能源的开发和利用具有很强的必要性和迫切性。由于可再生能源的间歇性和不确定性，造成一部分能源利用效率低下，难以实现大规模集中利用。

在过去的十几年中，对于风能、太阳能等新能源的研究在逐步进行。但与此配套的电力运输网络建设和电力网络的调峰能力却相对落后，对于间歇式新能源发电的并网应用也困难重重。因此，人们迫切需要安全有效并且可靠的储能技术。电能储能技术通过某种介质存储电能，在需要时向供电网络供电。储能技术的这种离散式储能、释能的特点，使它能够“削峰填谷”，并且平衡供电负荷。

大规模储能技术是提高可再生能源能量密度与稳定性的重要手段，可应用于大规模可再生能源并网、能源互联网的智能调控、应急电源等。目前受到广泛关注的大规模储能技术主要有电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能和液化空气储能等。但是抽水蓄能需要水资源作为支撑，压缩空气储能对储气室的要求较高。相比于抽水储能和压缩空气储能，近年来开发的液化空气储能系统有着许多优良的特性，如不受地理条件的限制、可以在低压条件下安全储存、可以在现有设备上运行等。因此，为克服传统压缩空气储能与抽水蓄能所存在的问题，近些年来国内外学者相继开展液态空气储能技术的研究，以低温液态空气作为储能介质，可显著提高储能密度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效液化空气储能系统。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种高效液化空气储能系统，它包括空气加压系统、液化空气储能系统及液态空气释能发电系统。本发明是将空气进行处理后，经过空气压缩机进行压缩，进入冷却箱冷却之后，通过低温节流阀进行节流液化，然后进入气液分离器，气态空气返回冷箱，而一部分液态空气通过液态空气流量调节阀进入液态空气储罐A进行储存，另一部分则到达液态空气储罐B准备进行发电；将液态空气储罐B当中的液态空气引出并且被低温泵加压后被加热，最终到达透平进行膨胀做功，透平的机械能一部分用来直接驱动空气压缩机，剩余部分则带动发电机进行旋转发电；

所述空气加压系统由空气定压罐，空气压缩机A，换热器A，空气压缩机B，换热器B，储热器，储冷器组成；

所述液化空气储能系统由冷却箱，低温节流阀，气液分离器，液态空气流量调节阀A，液态空气储罐A，液态空气流量调节阀B，液态空气储罐B组成；

所述液态空气释能发电系统由低温泵，气化换热器，蓄冷罐，蓄热罐，换热器C，透平A，换热器D，透平B，发生器，发电机组成。

上述一种高效液化空气储能系统，所述液化空气储能系统中采用液态空气流量调节阀，通过调节流量使一部分空气到达液态空气储罐A进行储存，另外一部分液态空气到达液态空气储罐B准备进行发电。