[发明专利]一种基于液态气体储能的离岸可再生能源输运系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于液态气体储能的离岸可再生能源输运系统及方法，包括液态气体储能循环回路、能源运输循环回路和液态气体发电循环回路，以液态气体作为离岸可再生能源的传输工质，替代传统昂贵的HVAC/HVDC传输技术，大大降低投资和维护成本，利用液态气体存储离岸可再生能源，可以消除可再生能源的间歇性，起到移峰填谷的作用，为实现离岸可再生能源的输运提供了一种可行的新方法。

技术领域

本发明涉及一种基于液态气体储能的离岸可再生能源输运系统及方法，属于能源储存及运输领域。

背景技术

为了应对全球能源危机和气候变化，可再生能源得到了广泛的关注和发展。离岸可再生能源资源丰富并可以避免占用陆地面积，具有很大的发展潜力，其中离岸风能占据主导地位。离岸风场具有较高的风能和较稳定的风速双重优点，但是其能量运输成本较高。

对于连接交流电网较远的离岸可再生能源，为了降低电力损失，可以采用高压交流传输，但这将导致高成本的变压器和大直径的海底输电线缆，大大增加投资成本。高压直流传输是另一个降低电力损失的选择，而且若可再生能源容量越大、传输距离越远，使用高压直流输电将会更具有经济效益，但随着可再生能源容量的增加，由于电力电子开关元件的电子特性的关系，离岸交流转直流变电平台和高压直流海底电缆造价将更加昂贵，从而影响离岸可再生能源的经济效益。

液态气体储能技术是一种利用液态气体(如空气或氮气)作为储能介质的深冷储能技术，包括气体液化过程和气体发电过程：气体液化过程中，低谷电或可再生能源以液态气体的形式存储起来；用电高峰时段，液态气体经过加压加热后，进入气体透平膨胀发电。液态气体储能系统具有储能密度大和不受地理条件的限制等特点，得到了广泛的关注。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于液态气体储能的离岸可再生能源输运系统及方法。该方法利用液态气体作为离岸可再生能源的运输介质，不依赖现有昂贵的HVAC/HVDC传输技术，大大降低了投资和维护成本，并避免了海底电缆影响海洋生态等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种基于液态气体储能的离岸可再生能源输运系统，其特征在于，包括液态气体储能循环回路、能源运输循环回路和液态气体发电循环回路，其中：

所述液态气体储能循环回路包括离岸可再生能源发电场、气体液化平台、第一压缩热储罐、第一液态气体储罐和第一低温冷能储罐；所述离岸可再生能源发电场的输出端与气体液化平台的第一输入端连接，第一低温冷能储罐的输出端与气体液化平台的第二输入端连接；气体液化平台的第一输出端与第一压缩热储罐的输入端连接，气体液化平台的第二输出端与第一液态气体储罐的输入端连接；

所述能源运输循环回路与所述液态气体储能循环回路共用第一压缩热储罐、第一液态气体储罐和第一低温冷能储罐，还包括接驳船、接驳船码头、压缩热接驳车和/或压缩热输送管道、液态气体接驳车和/或液态气体输送管道、低温冷能接驳车和/或低温冷能输送管道、第二压缩热储罐、第二液态气体储罐和第二低温冷能储罐；所述第一压缩热储罐、第一液态气体储罐分别通过接驳船运输至接驳船码头，再分别通过压缩热接驳车和/或压缩热输送管道、液态气体接驳车和/或液态气体输送管道存入第二压缩热储罐和第二液态气体储罐内；所述第二低温冷能储罐通过低温冷能接驳车和/或低温冷能输送管道运输至接驳船码头，再通过接驳船存入第一低温冷能储罐内；

所述液态气体发电循环回路与所述能源运输循环回路共用第二压缩热储罐、第二液态气体储罐和第二低温冷能储罐，还包括液态气体发电站、中高压电网、工业用户和居民用户；所述第二压缩热储罐的输出端分两路：一路与液态气体发电站的第一输入端连接，另一路直接供给给居民用户；第二液态气体储罐的输出端与液态气体发电站的第二输入端连接；液态气体发电站的第一输出端与中高压电网的输入端连接，中高压电网的输出端分两路：一路供给工业用户，另一路供给居民用户；液态气体发电站的第二输出端与第二低温冷能储罐的输入端连接。