[发明专利]一种发电储能方法及系统

说明书

本发明涉及一种发电储能方法及系统，包括：电解水得到氢水混合物气体；将所述氢水混合物气体输入膨胀机模块，进行膨胀做功发电并存储剩余能量；所述膨胀机模块包括至少一个膨胀机。本发明采用多级膨胀，可增加膨胀机组做功能力，提升系统综合效率；同时，多级膨胀可实现高压比膨胀，充分释放空气中压力能。

技术领域

本发明涉及气体储能领域，具体涉及一种发电储能方法及系统。

背景技术

电力新能源发电呈高速发展趋势，然而新能源的随机性、间歇性、反调峰性等特点，其大规模并入电网将给系统安全稳定运行、调度等多方面带来不利影响，其中系统调峰能力不足已成为影响电网接纳新能源的主要约束。采用大规模能量型储能技术可提升电网调峰能力，是解决电网弃风限电问题重要手段，同时也能够改善风电对输电通道的占用，提高电网的灵活调控能力。

深冷液化空气储能技术是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式，液态空气储能系统具有储能容量较大、储能周期长、占地小不依赖于地理条件等优点。储能时，电能将空气压缩、冷却并液化，同时存储该过程中释放的热能，用于释能时加热空气；释能时，液态空气被加压、气化，推动膨胀发电机组发电，同时存储该过程的冷能，用于储能时冷却空气。

目前，膨胀机作为压缩空气储能发电系统的核心做功部件，对压缩空气储能发电系统的效率具有很大的影响。压缩空气储能发电系统运行过程中，由于储气室的空气压力逐渐下降，为了维持膨胀机进口的压力恒定，通常采用节流阀将空气节流稳定至一个较低的压力，然后进入膨胀机膨胀做功。由于节流阀的使用，导致高压空气的做功能力下降，从而使系统的效率降低。

因此，如何解决膨胀机发电之后，高温高压气体的温度和压力下降的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种用于深冷液化空气储能的发电储能方法及系统。

一种发电储能方法，包括：电解水得到氢水混合物气体；将所述氢水混合物气体输入膨胀机模块，进行膨胀做功发电并存储剩余能量；所述膨胀机模块包括至少一个膨胀机。

所述膨胀机模块中的各膨胀机间分别设有换热器，各所述换热器加热输入各所述膨胀机的级前空气。

所述各换热器通过控制调节阀的开度，控制换热介质的流量，并根据检测温度控制所述各换热器的出口温度维持在同一值。其调节阀包括：自动控制和手动控制两种方式。

当所述膨胀机模块的入口切断阀全开后，利用二级压力调节阀控制其压力和流量。

利用所述深冷泵的调节阀控制所述深冷泵的出口压力及所述液化空气流量恒定；其调节阀包括：自动控制和手动控制。

在电力系统负荷波谷时，通过波谷电力将其中的水电解为氢气和氧气；

在电力系统负荷波峰时，氢气与三氧化二铁（Fe₂O₃）发生氧化还原反应，产生氢气和水蒸气的混合物气体；

反应生成的氢气和水蒸气的混合气体加热第一膨胀机的级前空气。

一种发电储能系统，包括：深冷泵、蒸发器、第一换热器和膨胀机模块；所述深冷泵，用于将电解得到的氢水混合气体输入蒸发器，得到常温空气；所述发电储能模块，用于所述常温空气经第一换热器输入膨胀机模块，进行膨胀做功发电；所述膨胀机模块包括至少两个膨胀机。

所述第一换热器，用于对常温空气进行预热；所述膨胀机模块中的各膨胀机间分别设有换热器，各所述换热器加热输入各所述膨胀机的级前空气。