[发明专利]分布式压缩空气储能系统和方法

权利要求书

1.一种分布式压缩空气储能系统，其特征在于，所述系统包括单级压缩机(3)、单级换热器(4)、储热罐(5)、梯压储气单元(9)和单级透平机(19)，其中，所述梯压储气单元(9)包括多个储气罐，所述储热罐(5)包括蓄冷区(7)和蓄热区(6)，所述蓄冷区(7)与所述蓄热区(6)之间设置有隔热活塞(8)；

所述单级压缩机(3)、所述单级换热器(4)和所述梯压储气单元(9)依次连通、且组成循环回路，所述单级压缩机(3)用于将空气压缩后注入所述储气罐，并通过接力增压的方式、按顺序依次增加每个所述储气罐中的空气压力，直到每个所述储气罐中空气达到储气终压；

所述梯压储气单元(9)、所述单级换热器(4)和所述单级透平机(19)依次连通、且组成循环回路，所述梯压储气单元(9)中的所述储气罐按照空气压力从大到小的顺序向所述单级透平机(19)的入口供气，空气进入所述单级透平机(19)透平做功后再注入到多个所述储气罐中相对低压的所述储气罐内或排入大气；

所述储热罐(5)与所述单级换热器(4)连通、且组成循环回路，在所述单级压缩机(3)注入空气至所述储气罐的过程中，所述蓄冷区(7)的换热介质经过所述单级换热器(4)吸收压缩热后存储于所述蓄热区(6)，所述隔热活塞(8)向所述蓄冷区(7)一侧移动，在所述储气罐向所述单级透平机(19)供气的过程中，所述蓄热区(6)的换热介质经过所述单级换热器(4)释放压缩热后存储于所述蓄冷区(7)，所述隔热活塞(8)向所述蓄热区(6)一侧移动。

2.根据权利要求1所述的分布式压缩空气储能系统，其特征在于，多个所述储气罐包括第一储气罐(10)、第二储气罐(11)和第三储气罐(12)，所述第一储气罐(10)、所述第二储气罐(11)和所述第三储气罐(12)按照各自储气终压的大小由小到大依次排列。

3.根据权利要求2所述的分布式压缩空气储能系统，其特征在于，所述第一储气罐(10)、所述第二储气罐(11)和所述第三储气罐(12)分别都与所述单级换热器(4)和所述单级压缩机(3)依次连通、且组成循环回路，所述单级压缩机(3)用于将空气压缩并分别注入所述第一储气罐(10)、所述第二储气罐(11)或所述第三储气罐(12)。

4.根据权利要求2所述的分布式压缩空气储能系统，其特征在于，所述第一储气罐(10)、所述单级压缩机(3)、所述单级换热器(4)和所述第二储气罐(11)依次连通，所述单级压缩机(3)用于将所述第一储气罐(10)的空气压缩后注入所述第二储气罐(11)；

所述第一储气罐(10)、所述单级压缩机(3)、所述单级换热器(4)和所述第三储气罐(12)依次连通，所述单级压缩机(3)用于将所述第一储气罐(10)的空气压缩后注入所述第三储气罐(12)；

所述第二储气罐(11)、所述单级压缩机(3)、所述单级换热器(4)和所述第三储气罐(12)依次连通，所述单级压缩机(3)用于将所述第二储气罐(11)的空气压缩后注入所述第三储气罐(12)。

5.根据权利要求2所述的分布式压缩空气储能系统，其特征在于，所述第一储气罐(10)、所述第二储气罐(11)和所述第三储气罐(12)分别都与所述单级换热器(4)、所述单级透平机(19)依次连通，所述单级透平机(19)与所述第一储气罐(10)、所述第二储气罐(11)连通；所述单级透平机(19)利用所述第三储气罐(12)的空气透平做功，并将透平后的空气注入到所述第一储气罐(10)、所述第二储气罐(11)或排入大气；所述单级透平机(19)利用所述第二储气罐(11)的空气透平做功，并将透平后的空气注入到所述第一储气罐(10)或排入大气；所述单级透平机(19)利用所述第一储气罐(10)的空气透平做功，并将透平后的空气排入大气。