[实用新型]间冷式空气储热储能海上风力发电系统

说明书

本实用新型公开了一种间冷式空气储热储能海上风力发电系统，该系统包括风力发电机、海底电缆、升压站、储热储能站平台、储热器、换热器、高压和低压空压机、高压和低压空气透平、水下储气气囊、连接管线和阀门，可实现将海上风电产生的过剩电能通过多个空压机储存至水下气囊和储热器中，当海上风电产生的电能不足或无法产生电能时，气囊中的压缩空气在换热器内先后两次与从储热器流出的高温储热工质吸收热量后，分别推动高压和低压空气透平做功，将空气压缩能和储热器中的热能高效转化为电能，向电网提供电能，通过此种方案实现海上风电机组自身具有一定的功率调节能力，可显著降低或消除现有海上风电功率波动过大而引起对电网的冲击。

技术领域

本实用新型涉及海上风力发电和空气储热储能技术的交叉领域，具体涉及一种间冷式空气储热储能海上风力发电系统。

背景技术

海上风电技术是一种利用海上风能的先进的清洁能源技术，海上风能具有总储量大、可利用小时数长的特点，但受到海上风速波动的影响，海上风电的功率输出并不稳定，因此海上风电对电网体系存在系统性的冲击。为解决海上风电功率输出与电网需求不匹配的难题，海上风电场或电网需要考虑配备一定比例的抽水储能电站、空气储能电站或电池储能电站。然而，抽水储能电站需要依托地形和水源建设；空气储能的能量密度低，所以陆上空气储能电站所需储气体积大，如果采用金属储气罐成本太高，一般采用废气的矿井作为存储空气的容积，因此空气储能电站建设也存在储气地域受限，且当储存气体使用的压力降低时，透平功率输出不稳定；电池储能电站原理简单，虽不依赖地形，但其技术本身还不够成熟、稳定，行业内未形成统一标准，现有电池储能电站运行寿命较短、建设费用较高、易发生恶劣事故。如果可以将压缩空气储能与海上风电机组结合，将压缩空气储存在海平面以下的气囊中，则可以提高海上风电机组自身功率输出的稳定性，使海上风电机组的输出功率具有一定范围的调节能力，则可以降低海上风电对电网的冲击，降低电网对抽水储能电站、陆上空气储能电站或电池储能电站的建设和调峰需求。目前，尚无有效的水下空气储热储能技术方案能实现海上风电功率输出与电网需求波动进行实时的功率匹配和调节。如果能够开发一种技术，实现海上风电机组自身具有调节能力，将使海上风能更好的利用。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种间冷式空气储热储能海上风力发电系统，该系统自身具有一定的功率调节能力，可显著降低或消除现有海上风电功率波动过大而引起对电网的冲击。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：