[发明专利]一种基于非补燃式压缩空气储能的光储结合电站

权利要求书

1.一种基于非补燃式压缩空气储能的光储结合电站，其特征在于，包括光伏或光热发电系统、压缩空气系统、蓄热系统、空气透平发电机组以及储能控制系统；其中，

光伏或光热发电系统基于常规的光伏或光热电站，其采用晶硅板或聚光镜，将太阳光能最终转换为电能，光伏或光热发电系统的光伏阵列或集热场建于压缩空气储气区(10)顶部；压缩空气系统包括电动机(2)、空气过滤器(3)、压缩机(4)、稳流罐(5)、冷却器(9)以及压缩空气储气区(10)；蓄热系统包括冷水储罐(1)、辅热装置(6)、热水储罐(7)、冷却水泵(8)、冷却器(9)、回水泵(11)以及加热器(14)；空气透平发电机组包括空气透平(13)、发电机(12)以及加热器(14)；

电动机(2)与压缩机(4)同轴连接，空气过滤器(3)入口与大气连通，出口与压缩机(4)相连，压缩机(4)出口依次与稳流罐(5)、冷却器(9)空气侧入口相连，冷却器(9)空气侧出口依次通过充气主管道(104)、储气区总阀(101)、储气分区支管道(102)、储气分区阀(103)与储气分区(106)中的储气室相连；高压空气主阀(105)和空气透平发电机组的加热器(14)气侧入口相连，经空气透平(13)做功后排入大气；蓄热系统中，冷水储罐(1)出口经过冷却水泵(8)、冷却器(9)、辅热装置(6)，最终和热水储罐(7)入口相连，热水储罐(7)出口依次经过加热器(14)、回水泵(11)与冷水储罐(1)入口相连；空气透平发电机组的高压空气入口连接压缩空气储气区(10)的高压空气主阀(105)，电气侧接入升压变压器；储能控制系统连接压缩空气系统和蓄热系统中的各传感器监测点以及阀门，实现对压缩空气储能的运行监测及控制；

结合光伏或光热电站的有利光照条件，在蓄热系统中设置聚光型辅热装置，以提高热水储罐的水温，进一步提高空气透平发电机组效率；

压缩空气储气区(10)根据需要分割为多个储气分区；储能时，每个储气分区由储气分区阀独立控制进行高压空气存储；在释能发电时，每个储气分区由储气分区阀独立控制向空气透平发电机组提供高压空气；

当对压缩空气系统输出功率稳定性要求高时，配备两套空气透平发电机组，并使两套空气透平发电机组分别使用不同的储气分区，在释能发电时，两套空气透平发电机组对应的储气分区的放气周期相差0.5个周期。

2.根据权利要求1所述的一种基于非补燃式压缩空气储能的光储结合电站，其特征在于，使用非补燃压缩空气储能系统作为光伏或光热电站的储能系统，压缩空气储能系统所需的压缩空气储气区与光伏阵列共用土地，其中储气分区中储气室的高度根据储气量需求设置为0.5-3.5m。

3.根据权利要求1所述的一种基于非补燃式压缩空气储能的光储结合电站，其特征在于，当储气室高度低时，使用钢筋混凝土结合钢衬建设；当高度高时，在储气室内设置高压储气罐。