[发明专利]一种等温压缩空气储能系统及高效发电方法

说明书

本发明公开了属于大容量储能领域的一种等温压缩空气储能系统及高效发电方法。储能系统中液体活塞的顶端分别通过F2、F3阀门与低压气体管道、高压气体管道相连；低压气体管道与压气机相连；高压气体管道的一端与压气机相连另一端通过F1与储气单元相连；液体活塞下方唯一的进水口通过F4与液压传动单元二次侧的一个液体出口相连，液压传动单元二次侧的另一个液体出口与四通相连，四通的另三个出口分别与低温水池、太阳能补热器的顶端和储热水箱相连，太阳能补热器的底端通过液压驱动装置与储热水箱相连，太阳能补热器的顶端还通过F8与补热水口相连。本发明利用温度预测与液体控温的控制算法，配置液体喷淋装置实现系统等温压缩或膨胀。

技术领域

本发明属于大容量储能技术领域，具体涉及一种等温压缩空气储能系统及高效发电方法。

背景技术

储能技术的研究和发展对推动可再生能源产业具有重大意义。大规模储能可以实现风能、光伏等可再生能源高比例接入电网。风电场配置一定容量的压缩空气储能设备，可以对风能出力进行平滑甚至搬移，让光风力发电系统的特性接近火力发电等同步发电机系统，保障电力系统稳定可靠和安全运行。

目前，大容量压缩空气储能电站一般采用绝热压缩技术或先进绝热压缩技术，配合燃气轮机发电。系统储能时，压缩机工作在变工况状态下，压缩效率低；发电时需要燃烧化石燃料，热资源损失严重，污染环境。

因此急需一种新的压缩空气储能系统以解决现有技术中压缩空气储能系统发电效率低，热资源利用不充分的缺点，并可以达到系统高效储能与发电的效果。

发明内容

为了克服背景技术中所提到的问题，本发明公开了一种等温压缩空气储能系统，一种等温压缩空气储能系统，其特征在于，包括：G抽蓄发电单元、D液压传动单元、B1液体活塞、C喷淋设备、A储气单元、L低温水池、H太阳能补热器、E储热水箱、高压气体管道、低压气体管道、X喷淋驱动装置、Y液压驱动装置和F1阀门～F9阀门；其中B1液体活塞的顶端分别通过F2阀门、F3阀门与低压气体管道、高压气体管道相连；低压气体管道与压气机相连；高压气体管道的一端与压气机相连另一端通过F1阀门与A储气单元相连；B1液体活塞下方唯一的进水口通过F4阀门与D液压传动单元二次侧的一个液体出口相连，D液压传动单元二次侧的另一个液体出口与四通相连，四通的另三个出口分别与F5阀门、F6阀门和F7阀门相连，其中F5阀门与L低温水池相连，F6阀门与H太阳能补热器的顶端相连，H太阳能补热器的底端通过Y液压驱动装置与E储热水箱相连，H太阳能补热器的顶端还通过F8阀门与补热水口相连；F7阀门与E储热水箱相连；L低温水池、D液压传动单元一次侧和G抽蓄发电单元构成回路；

所述B1液体活塞中设置温度和电子收集元件；

所述F1阀门～F9阀门、温度和电子收集元件都与控制系统相连；控制系统用于判断温度和决定工作流程。

所述B1液体活塞的顶端设有C喷淋设备，C喷淋设备的入口通过F9阀门与X喷淋驱动装置相连，然后接入B1液体活塞的底端。

本发明还公开了一种等温压缩空气储能高效发电方法，其特征在于，包括：

步骤21、控制系统对H太阳能补热器中温度T进行判定；

当液体温度T达到设定值时，进入步骤22进行高效发电；

当液体温度T未达到设定值时，进入步骤23进行常规发电；

步骤22、进入等容高效发电状态，待B1液体活塞中充满气体后，进入步骤24；

步骤23、进入迁移常规发电状态，待B1液体活塞中充满气体后，进入步骤24；

步骤24、关闭所有阀门，等待下一次发电过程。

在所述步骤21之前，先进行储能方法，储能方法包括：