[发明专利]结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法

说明书

本发明涉及电网削峰填谷及储能技术领域，尤其涉及一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法。该结合液态空气储能的双向调峰输电系统，包括：电站单元，包括燃烧室，燃烧室连接于发电管路上，燃烧室用于通过输出能量以向电网输电；液态空气储能单元，包括用于储存液态空气的低温储罐，低温储罐的输入端连接有储能管路，低温储罐的输出端连接有释能管路，释能管路的输出端与燃烧室连接。本发明所述的系统不仅能够提高燃气轮机的发电量，使燃气轮机出力倍增，还可以实现整个系统在电网用电整个阶段中削峰填谷的双向调峰作用。

技术领域

本发明涉及电网削峰填谷及储能技术领域，尤其涉及一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法。

背景技术

随着全球工业化的突飞猛进，电网负荷存在白天高峰和深夜低谷的周期性变化，负荷峰谷差可达最大发电出力的30％至40％，峰谷差的存在给发电和电力调度造成一定的困难。同时，为了满足电网的最大负荷要求，电网的建设费用也大幅增加，而利用率却严重不足。

目前，常用的调峰电站形式有火力调峰电站、燃气调峰电站和抽水蓄能电站等，其中燃气调峰电站具有占地面积小、启动快、升负荷快、热效率高和污染低等优点。在常规的燃气轮机调峰电站中，当用电高峰时，燃气调峰机组可快速响应，提升发电量，满足尖峰负荷需求。但是，当用电低谷时，燃气调峰机组却无法起到“填谷”的作用。而且在燃气轮机调峰电站中，燃气轮机的涡轮机轴功约60％用于驱动燃气轮机的压气机，大幅减小了燃气轮机在电网的用电峰段的发电功率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统，以解决现有的调峰电站不能在用电低谷时起到填谷作用，从而无法实现双向调峰的问题。

本发明还提供了一种双向调峰输电方法。

根据本发明一方面实施例的一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统，包括：

电站单元，包括燃烧室，所述燃烧室连接于发电管路上，所述燃烧室用于通过输出能量以向电网输电；

液态空气储能单元，包括用于储存液态空气的低温储罐，所述低温储罐的输入端连接有储能管路，所述低温储罐的输出端连接有释能管路，所述释能管路的输出端与所述燃烧室连接。

根据本发明的一个实施例，所述液态空气储能单元还包括空气压缩机组、压缩热利用装置和蓄冷器，所述压缩热利用装置设有第一换热侧和第二换热侧，所述蓄冷器设有第三换热侧和第四换热侧，所述空气压缩机组、所述压缩热利用装置的第一换热侧、所述蓄冷器的第三换热侧和所述低温储罐的输入端通过所述储能管路依序连接，所述低温储罐的输出端、所述蓄冷器的第四换热侧、所述压缩热利用装置的第二换热侧和所述燃烧室通过所述释能管路依序连接。

根据本发明的一个实施例，所述电站单元还包括燃气轮机空压机、涡轮机和发电机，所述燃气轮机空压机、所述燃烧室和所述涡轮机通过所述发电管路依序连接，所述涡轮机与所述发电机连接，所述发电机用于向所述电网输电。

根据本发明的一个实施例，所述涡轮机包括第一输出端和第二输出端，所述压缩热利用装置的第二换热侧和所述燃烧室之间的释能管路上安装第一换热器，所述第一输出端与所述发电机连接，所述第二输出端通过尾气回路连通于所述第一换热器。

根据本发明的一个实施例，所述涡轮机的第二输出端连接有蒸汽发电循环装置，所述压缩热利用装置的第二换热侧和所述第一换热器之间的释能管路上安装第二换热器，所述蒸汽发电循环装置的输入端通过尾气回路连通于所述第一换热器，所述蒸汽发电循环装置的输出端通过尾气回路连通于所述第二换热器。

根据本发明的一个实施例，所述液态空气储能单元还包括节流元件，所述节流元件连接于所述蓄冷器的第三换热侧和所述低温储罐的输入端之间的所述储能管路上。