[发明专利]一种水下压缩空气储能发电装置

说明书

本发明公开了一种水下压缩空气储能发电装置，其包括用于存储压缩空气的高压储气室；用于调节水下压缩空气储能发电装置水中浮力大小的浮力调节气室；用于压缩空气至高压储气室的空压机；用于发电的压缩空气发电机；用于导通所述空压机、高压储气室、压缩空气发电机及浮力调节气室的导气管；高压储气室设置于所述浮力调节气室的相对下方，且高压储气室和浮力调节气室与水体连通。通过设置浮力调节气室，可以实时抵消高压储气室存储释放压缩空气时，带来的浮力变化；也使得水下压缩空气储能发电装置在不额外设置压舱物的情况下，在水体中保持平稳运行；使得其摆脱了压舱物和水底构造的依赖，显著的提升了其适用范围和便利性，降低了其成本。

技术领域

本发明涉及储能发电技术领域，尤其涉及一种水下压缩空气储能发电装置。

背景技术

压缩空气储能发电技术是目前储能技术的热点之一。水下压缩空气储能利用水压特性实现压缩空气的等压存储，具有效率高、受地形限制小、储能规模灵活可变的特点。尤其适合于海上风能，太阳能，潮汐和波浪能等可再生能源的规模化存储；也可以依据需求将存储的高压压缩空气释放做功发电，实现能源转化。

目前，水下压缩空气存储的方法有刚性容器和柔性容器二种，但是无论何种压缩空气存储方法，都是需要额外设置一沉于水底的压舱物固定储气的容器；同时，在储气量较大的情况下，容器受到的水的升力巨大，需要的压舱物也就越重。结构越复杂，成本就越较高；同时，在有些情况下，压舱物的固定往往还需要对水底结构进行改造，这些势必造成压缩空气储能成本高和使用不便。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供了一种水下压缩空气储能发电装置，旨在解决现有技术中压缩空气储能发电中压缩空气储能不便和成本高的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种水下压缩空气储能发电装置，用于水下存储高压压缩气体，并利用高压压缩气体发电，其包括：用于存储压缩空气的高压储气室；用于调节水下压缩空气储能发电装置水中浮力大小的浮力调节气室；用于压缩空气至高压储气室的空压机；用于发电的压缩空气发电机；用于导通所述空压机、高压储气室、压缩空气发电机及浮力调节气室的导气管；所述高压储气室设置于所述浮力调节气室的相对下方，且所述高压储气室和浮力调节气室与水体连通。

进一步的，所述水下压缩空气储能发电装置还包括水面浮动平台；所述空压机、压缩空气发电机固定于水面浮动平台背离水体的端面上，所述浮力调节气室设置于所述水面浮动平台朝向水体的端面上。

进一步的，所述高压储气室和浮力调节气室设置为刚性气室。

进一步的，所述高压储气室和浮力调节气室设置为可扩展气室。

进一步的，所述导气管设置于高压储气室和浮力调节气室靠近水面的顶部上。

进一步的，所述导气管设置为可扩展式刚性气管，其用于调节所述高压储气室在水体中的深度。

进一步的，所述水下压缩空气储能发电装置还包括气流控制阀，所述气流控制阀设置于空压机与浮力调节气室之间，用于调节进入浮力调节气室的气体体积。

进一步的，所述水下压缩空气储能发电装置还包括气流控制阀，所述气流控制阀设置于压缩空气发电机与浮力调节气室之间，用于调节进入浮力调节气室的气体体积。

进一步的，所述空压机上可设置有风力发电组件和/或太阳能发电板，或所述空压机电连接风力发电设备、太阳能发电设备、潮汐发电设备、波浪能发电设备、或温差发电设备中的任一种或多种。

进一步的，所述高压储气室与所述浮力调节气室设置为非密封气室，所述高压储气室和浮力调节气室背离水面的侧壁设置有通孔。