[发明专利]电储能装置

说明书

本申请公开了一种电储能装置，包括空气压缩机，储热装置，燃气轮机，发电机组和控制机柜；储热装置包括储热壳体，第一电阻加热器和储热材料；储热壳体的内壁涂设有隔热涂层；第一电阻加热器、储热材料安装于储热壳体内部；储热材料采用高铝砖（主要成分为Al2O3）构成、包裹于第一电阻加热器外侧；空气压缩机输出端连接预制空间；储热壳体两端分别通过耐热金属管道连接预制空间和燃气轮机的输入端；燃气轮机连接发电机组、驱动发电机组工作；控制机柜控制空气压缩机和第一电阻加热器与外部市电之间的导通/关断。本申请结构简单、易于制备。通过将谷电时的多余电量以及利用弃风弃光等转化为热能进行存储，并在峰电时将该热能再生转化为电能输出，实现电能的削峰填谷、减少弃风弃光率，同时利用燃气轮机发电的冗余能量制热或制冷。

技术领域

本申请涉及电能储存领域，具体来说涉及一种电储能装置。

背景技术

随着技术的进步，诸如别墅、酒店、商务楼等建筑中开始普及中央空调，冬季制热，夏季制冷。其存在的问题是：电网无法在谷电时期进行电能存储并在峰电时进行使用造成即时用电成本居高不下，西部地区也因储能的瓶颈，弃风弃光现象严重。因此，如何开发出一种电储能装置，能够在谷电时期对冗余电量和弃风弃光等以某种方式进行存储并在峰电时将存储的能量以电能或热能的形式输出使用，以实现电能的削峰填谷，提高能源的利用率。是本领域技术人员需要研究的方向。

申请内容

本申请提供了一种电储能装置，通过将电能转化为热能进行储存，并利用传热介质以该热能驱动发电和制热制冷，实现电能的转化再生。

其采用的具体技术方案如下：

一种电储能装置，包括空气压缩机，储热装置，燃气轮机，发电机组和控制机柜；所述储热装置包括储热壳体，第一电阻加热器和储热材料；所述储热壳体的内壁涂设有隔热涂层；所述第一电阻加热器、储热材料安装于储热壳体内部；所述储热材料采用高铝砖构成、包裹于第一电阻加热器外侧；所述空气压缩机输出端连接预制空间；所述储热壳体两端分别通过耐热金属管道连接预制空间和燃气轮机的输入端；所述燃气轮机连接发电机组、驱动发电机组工作；所述控制机柜控制空气压缩机和第一电阻加热器与外部市电之间的导通/关断。

通过采用这种技术方案：进入谷电时期，控制机柜控制第一电阻加热器上电同时令空气压缩机断电、第一电阻加热器上电后其产生的热能被存储于储热材料中。当进入峰电时期，控制机柜控制第一电阻加热器断电同时令空气压缩机上电。空气压缩机上电后产生压缩气流并输出至预制空间，该压缩空气自预制空间经耐热金属管道进入储热壳体中、与储热材料产生热交换形成热气流，该热气流从储热壳体的另一端输出至燃气轮机中，推动燃气轮机工作、燃气轮机驱动发电机组工作，从而实现将谷电时期的电流转化为热能存储并在峰电时期将该存储热能再生为电流实现削峰填谷的技术效果。

优选的是，上述电储能装置中：还包括保温装置，所述保温装置包括保温壳体，第二电阻加热器，保温材料；所述保温壳体的内壁涂设有绝热涂层；所述第二电阻加热器和保温材料安装于保温壳体内部；所述保温材料采用碎岩颗粒构成、包裹于第二电阻加热器外侧；所述保温壳体安装于储热壳体和空气压缩机之间、其两端分别通过耐热金属管道连接预制空间和储热壳体；所述控制机柜控制第二电阻加热器与外部市电之间的导通/关断。

通过采用这种技术方案：在空气压缩机和储热装置之间设置保温装置。保温装置的结构及工作原理皆与储热装置相近似，进入谷电时期，控制机柜控制第二电阻加热器上电、其产生的热能被存储于保温材料中。因其保温材料的选择为碎岩颗粒，故储热效果弱于储热装置；当进入峰电时期，控制机柜控制第二电阻加热器断电。空气压缩机输出的压缩气流在通过保温装置的过程中由保温材料进行预热后进入储热装置中进行进一步的加温，从而在空气压缩机和储热装置之间设置一个温度抬升的缓冲区域，间接降低了储热装置中储热材料的额定最高温度、有效减少了储热装置内外温差过高的情况下因隔热涂层无法完全隔热产生的额外热能耗损。