[发明专利]一种与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统及方法

权利要求书

1.一种与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，包括：

光热发电系统，所述光热发电系统用于将太阳光转化为热能，一部分热能进入蒸汽发生器(6)加热汽轮机组(9)给水，驱动汽轮机组(9)带动第一发电机(15)发电；另一部分热能作为热源输送至空气膨胀释能系统；汽轮机组(9)的排汽经凝汽器(10)换热后产生凝结水，凝结水一部分输送至空气压缩储能系统吸收空气圧缩热，另一部分经加热器组加热，之后返回蒸汽发生器(6)；

空气压缩储能系统，所述空气压缩储能系统包括空气压缩机组，空气压缩机组的级间换热冷源来自汽轮机组(9)的部分凝结水，空气经空气压缩机组后储存至液态压缩空气储罐(24)中；

空气膨胀释能系统，所述空气膨胀释能系统包括空气膨胀机组，所述空气膨胀机组的热源来自光热发电系统产生的部分热能，液态压缩空气储罐(24)中的液态压缩空气进入空气膨胀机组，空气膨胀机组带动第二发电机(33)发电。

2.根据权利要求1所述的与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，所述光热发电系统包括吸热塔(2)，所述吸热塔(2)的周围布置若干定日镜(1)，吸热塔(2)的顶部设置吸热器(3)，所述定日镜(1)能够实时跟踪太阳光，将太阳光聚集到吸热器(3)用于向热盐储罐(5)提供热源，热盐储罐(5)中的高温熔盐在出口处的热盐泵(8)的驱动下一部分进入蒸汽发生器(6)中，另一部分作为空气膨胀机组的热源；高温熔盐在蒸汽发生器(6)中与汽轮机组(9)的给水进行换热，换热后的低温熔盐进入冷盐储罐(4)中，冷盐储罐(4)中的低温熔盐通过在出口处的冷盐泵(7)的驱动下进入吸热器(3)。

3.根据权利要求1或2所述的与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，所述加热器组包括低压加热器组(12)和高压加热器组(14)；经过空气压缩机组换热后的凝结水与经过低压加热器组(12)加热后的凝结水汇合后经给水泵(13)进入高压加热器组(14)。

4.根据权利要求1所述的与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，所述空气压缩储能系统还包括深冷液化装置(22)，深冷液化装置(22)的入口连接空气压缩机组的出口，深冷液化装置(22)的出口连接气液分离器(23)，气液分离器(23)的液体出口与液态压缩空气储罐(24)相连。

5.根据权利要求4所述的与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，所述空气压缩机组包括若干空气压缩机和若干空气冷却器，所述第一空气压缩机(16)的空气入口与大气相连通，出口连接第一空气冷却器(17)，第一空气冷却器(17)的出口连接第二空气压缩机(18)的入口，第二空气压缩机(18)的出口连接第二空气冷却器(19)的入口，依次类推，第N空气压缩机的出口连接第N空气冷却器入口，第N空气冷却器的出口连接深冷液化装置(22)的入口；第一空气冷却器(17)至第N空气冷却器的冷源均来自光热发电系统的凝结水。

6.根据权利要求4或5所述的与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，所述空气膨胀释能系统还包括空气蒸发器(26)，所述空气蒸发器(26)的入口与深冷泵(25)相连，出口连接空气膨胀机组；空气蒸发器(26)与深冷液化装置(22)之间设置有循环空气通路，循环空气在空气蒸发器(26)中与液态空气进行换热，换热后进入深冷液化装置(22)，为深冷液化装置(22)提供冷量。

7.根据权利要求6所述的与光热发电耦合的液态压缩空气储能系统，其特征在于，所述空气膨胀机组包括若干空气膨胀机和若干空气加热器，所述第一空气加热器(27)的入口与空气蒸发器(26)的出口相连，出口连接第一空气膨胀机(28)，第一空气膨胀机(28)的出口连接第二空气加热器(29)的入口，第二空气加热器(29)的出口连接第二空气膨胀机(30)的入口，依次类推，第N空气加热器的出口与第N空气膨胀机的入口相连，第N空气膨胀机的出口与大气相连通，第一空气膨胀机(28)至第N空气膨胀机共同驱动第二发电机(33)发电。