[发明专利]压缩空气能量储存(CAES)系统和方法

权利要求书

1.一种压缩空气能量储存系统，包括：

构造成压缩空气流的第一压缩机布置，所述第一压缩机布置包括多个压缩机机组，各个压缩机机组包括多个连续布置的压缩机和用于以驱动所述连续布置的压缩机的马达，其中所述多个压缩机机组中的至少一个的马达为可逆电动机，所述可逆电动机在所述系统以电功率生成模式操作时作为发电机操作；

热能储存单元，所述热能储存单元构造成储存从来自所述第一压缩机布置的压缩空气流移除的热能；

第二压缩机布置，所述第二压缩机布置构造成进一步压缩离开所述热能储存单元的压缩空气流，所述第二压缩机布置包括压缩机和用以驱动所述压缩机的马达，其中所述第二压缩机布置的马达与所述多个压缩机机组中的各个的相应马达分离且不同；

空气储存装置，所述空气储存装置构造成接收和积聚来自所述第二压缩机布置的进一步压缩的空气流；以及

至少一个膨胀器，所述至少一个膨胀器构造成接收来自所述空气储存装置的进一步压缩的空气流，并且产生来自其的有用功率。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述第一压缩机布置压缩的空气流具有大约40-45bar的压力和大约600-680℃的温度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，压缩空气输送管道将所述空气储存装置连接于所述至少一个膨胀器，所述压缩空气输送管道与所述热能储存单元成热交换关系，使得来自所述空气储存装置的压缩空气在进入所述膨胀器之前接收来自所述热能储存单元的热。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个离合器，所述至少一个离合器用以选择性地将所述多个压缩机机组中的至少一个的相应马达机械地连接于所述至少一个膨胀器和/或由所述马达驱动的相应压缩机机组。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，速度操纵装置布置在所述多个压缩机机组中的至少一个压缩机机组和驱动所述压缩机机组的相应马达之间。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括可变频率驱动器，所述可变频率驱动器用以控制所述第二压缩机布置的马达的旋转速度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个压缩机机组中的各个包括至少一个速度操纵装置，所述至少一个速度操纵装置布置在相关马达和轴线路之间，驱动相关压缩机机组的压缩机旋转。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气储存装置定位在所述第二压缩机布置和所述热能储存单元之间。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述热能储存单元定位在所述空气储存装置和所述膨胀器之间。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括输送线路，所述输送线路将所述空气储存装置流体地联接至所述热能储存单元且构造成在储存在所述空气储存装置中的进一步压缩的空气进入所述膨胀器之前将所述进一步压缩的空气输送至所述热能储存单元。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述热能储存单元的一个流体路径在所述第一压缩机布置和所述第二压缩机布置之间，且所述热能储存单元的另一个流体路径在所述空气储存装置和所述膨胀器之间。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，安全冷却器布置在所述第二压缩机布置和所述空气储存装置之间。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，没有中间冷却器设在所述多个压缩机机组中的各个的连续布置的压缩机之间。