[发明专利]压缩空气储能发电系统

说明书

本发明公开了一种压缩空气储能发电系统，所述压缩空气储能发电系统包括压缩单元、预热器、储气库、第一加热器和发电单元，压缩单元用于产生压缩气，预热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，预热器的第一通道的两端分别与压缩单元的进气端和大气连通，预热器的用于加热进入所述压缩单元的空气，储气库用于储存压缩气，预热器的第二通道的两端分别与压缩单元的出气端和储气库连通，第一加热器与储气库相连，且第一加热器用于加热储气库排出的压缩气，发电单元与第一加热器连通以使发电单元利用储气库排出的压缩气产生电能。本发明的压缩空气储能发电系统，能够提高储能效率和发电性能，还可缩小储气库占地面积。

技术领域

本发明涉及空气储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能发电系统。

背景技术

压缩空气储能是一种能够实现大容量、长时间电能存储的电力储能系统，具有几十年的运行经验，通过压缩机将常压空气压缩至高压并储存的方式来存储多余电力，在需要用电时将高压空气释放并膨胀做功发电，储能效率可达60％以上。但是，压缩空气储能装置中需要配置超大容积的储气库，可以是地下的天然或人造洞穴，也可以是地上的压力容器或管道。由于储气库体量太大，对压缩空气储能装置的厂址选择、占地和投资都十分不利。受限于储气库的问题，现有的压缩空气储能电站数量少且推广应用面临较大的经济性问题。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中公开了一种压缩空气储能发电系统，该空气储能发电系统包括：压缩生成高压气体的压缩机组，与压缩机组相连接的储气库；与储气库相连的空气第一加热器；利用空气第一加热器生成的高温高压气体发电的发电设备；还包括依次首尾相连构成循环水路的第二储存罐、中间冷却器、第一储存罐和预热器；压缩机组的出气口经中间冷却器与储气库的进气口相连，将流经气体与第二进行热交换；储气库的出气口经预热器与空气第一加热器的进气口相连，将流经气体与第一进行热交换。然而本申请的发明人研究发现，该相关技术中的压缩空气储能发电系统压缩机组直接对大气中的空气进行压缩，压缩性能较低，储气库的容积。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种压缩空气储能发电系统，能够提高储能效率和发电性能，还可缩小储气库占地面积。

根据本发明实施例的压缩空气储能发电系统，包括：压缩单元，所述压缩单元用于产生压缩气；预热器，所述预热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述预热器的第一通道的两端分别与所述压缩单元的进气端和大气连通，所述预热器的用于加热进入所述压缩单元的空气；储气库，所述储气库用于储存压缩气，所述预热器的第二通道的两端分别与所述压缩单元的出气端和储气库连通；第一加热器，所述第一加热器与所述储气库连通，且所述第一加热器用于加热所述储气库排出的压缩气；发电单元，所述发电单元与所述第一加热器连通以使所述发电单元利用所述储气库排出的压缩气产生电能。

根据本发明实施例的压缩空气储能发电系统，能够提高储能效率和发电性能，还可缩小储气库占地面积。

在一些实施例中，所述压缩单元包括压缩机和电动机，所述电动机与所述压缩机相连，所述预热器的第二通道的两端分别与所述压缩机的出气端和所述储气库连通。

在一些实施例中，所述第一加热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述发电单元包括膨胀机和第一发电机，所述第一发电机与所述膨胀机相连，所述第一加热器的第一通道的一端与所述储气库连通以便加热所述储气库排出的压缩气，所述第一加热器的第一通道的另一端与所述膨胀机连通以使所述膨胀机利用所述压缩气带动所述第一发电机产生电能，所述第一加热器的第二通道的两端分别与所述膨胀机的出气端和大气连通。

在一些实施例中，所述压缩单元还包括冷却器，所述冷却器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述冷却器的第一通道的两端分别与所述压缩机的出气端和所述预热器的第二通道连通。