[发明专利]一种用于储存压缩空气能量的系统和方法在审
申请号: | 201980020929.1 | 申请日: | 2019-03-19 |
公开(公告)号: | CN111886191A | 公开(公告)日: | 2020-11-03 |
发明(设计)人: | 罗曼·A·布莱克;莫里斯·B·杜西奥尔特 | 申请(专利权)人: | 清洁科技地质力学有限公司 |
主分类号: | B65G5/00 | 分类号: | B65G5/00;E21F17/16 |
代理公司: | 广州骏思知识产权代理有限公司 44425 | 代理人: | 吴静芝 |
地址: | 加拿大*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 储存 压缩空气 能量 系统 方法 | ||
1.一种用于存储压缩气体的储存容器,其包括:
一设置在地下的钻井孔;
一设置于钻井孔内的套管且该套管被水泥固定至周围的岩层上,被套管覆盖的钻井孔限定了用于存储压缩气体的空间;和
至少一个气体流量调节器,其被密封在套管的顶端,用于选择性地将压缩气体注入所述空间或从所述空间排出压缩气体,其中,所述压缩气体由可再生能源产生,所述可再生能源包括风能、太阳能、潮汐能和地热能。
2.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,井的有效容积为1-8m 3/(100m井长)。
3.根据权利要求2所述的储存容器,其特征在于,井的总体积为50-100m 3。
4.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,所述钻井孔在地下垂直,倾斜或水平设置。
5.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,所储存的压缩气体具有5MPa-100MPa的压力和50℃-250℃的温度。
6.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,每个套管和其水泥层都是耐腐蚀的,并且可以承受5MPa-100MPa的压力和50℃-250℃的温度。
7.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,还包括基塞或底部密封件以便密封套管的底端,防止压缩气体泄漏。
8.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,所述套管包括多个部分,所述多个部分包括随着钻井孔长度的延长而直径逐渐减小的套管。
9.根据权利要求1所述的储存容器,还包括:顶部密封件,其设置在所述套管的顶部;以及至少一个供应管,其穿设所述顶部密封件且与至少一个阀连接,以允许将所述压缩气体注入所述储存容器中的容积空间或从所述储存容器中的容积空间被排出。
10.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,至少一个气体流量调节器是允许注入和产生所述压缩气体的井口的阀。
11.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,所述压缩气体为被压缩的空气。
12.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,所述压缩气体的压力为50MPa。
13.根据权利要求1所述的储存容器,其特征在于,被套管覆盖的钻井孔的容积为7m3/(100m长度),深度为1000米,总体积为70m 3。
14.一种用于以压缩气体形式存储能量的系统,其包括:
一个或多个用于存储压缩气体的能量储存容器,每个能量储存容器均包括:
一设置在地下的钻井孔;
一设置于钻井孔内的套管且其被水泥固定至周围的岩层上,该套管限定了用于存储压缩气体的空间;和
至少一个气体流量调节器,其密封在被套管覆盖的钻井孔的顶端,用于选择性地将压缩气体注入该空间或从该空间排出压缩气体;
至少一台地面气体压缩机,其与一个或多个储能容器密封且以流体连通的方式连接,以便压缩气体并向储存容器中注入压缩气体;以及
至少一个地面气体膨胀机,其与一个或多个能量储存容器密封且通过流体连通的方式连接,以便利用从一个或多个储能容器中排出的压缩气体生产电能。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述套管和水泥层适于承受高达100MPa的循环压力和高达250摄氏度的温度,并且所述套管和水泥层是耐腐蚀的。
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