[发明专利]一种压缩空气储能系统

说明书

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能系统。包括：多级压缩机C1～Cn和多级膨胀机T1～Tn，多级压缩机中的第x级压缩机的入口与多级膨胀机中的第y级膨胀机的出口连接；该系统还包括：储气室AS、集热单元RR，集热单元RR适于吸收外界热源；储气室AS设置在末级压缩机Cn与首级膨胀机T1之间，集热单元RR设置在储气室AS与首级膨胀机T1之间。本发明的压缩空气储能系统，经过集热单元RR的空气流量变大，集热单元RR能充分吸收外界热源，因此本发明的压缩空气储能系统，能实现对外界热源的充分利用，可以促进膨胀机膨胀做功，提升做功效果，此外，也使得该系统的压缩机得到充分地利用，提升了对该系统组件的利用率。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能系统。

背景技术

目前的储能系统有抽水蓄能、压缩空气储能、燃料电池等，抽水蓄能和压缩空气储能具有储能密度大、输出功率大等特点。但抽水蓄能电站必须建设大坝，耗水量大，对生态也会造成一定的破坏。而压缩空气储能系统(CAES)不耗水，对生态环境基本没有影响，具有初始投资成本低、效率高、无毒、寿命长等优点，具有较大的发展前景。

现有压缩空气储能主要是利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，并将其储藏在高压密封设施内，在用电高峰释放出来驱动燃气轮机发电。没有涉及到对现有的外界热源的利用，有时外界热源十分丰富，现有的压缩空气储能系统无法充分利用外界热源，造成了热源的浪费。

发明内容

本发明提供一种压缩空气储能系统，以实现对外界热源的充分利用。

本发明的技术方案是：

一种压缩空气储能系统，包括：多级压缩机C1～Cn和多级膨胀机T1～Tn，多级压缩机C1～Cn中的第x级压缩机C x的入口与多级膨胀机T1～Tn中的第y级膨胀机Ty的出口连接；该系统还包括储气室AS、集热单元RR，集热单元RR适于吸收外界热源；储气室AS设置在末级压缩机Cn与首级膨胀机T1之间，集热单元RR设置在储气室AS与首级膨胀机T1之间；

该系统在执行储能过程时，空气经多级压缩机C1～Cn压缩至高压状态，向环境散热后储存在储气室AS中；该系统在执行释能过程时，高压空气从储气室AS释放后经过集热单元RR进入第y级膨胀机Ty，第y级膨胀机Ty流出的部分空气经第x级压缩机Cx、集热单元RR形成再循环过程，另一部分空气经后序膨胀机T_y+1～Tn。

优选地，该压缩空气储能系统，还包括：第一阀门V1和第二阀门V2，第一阀门V1与第二阀门V2连接；该系统在执行储能过程时，空气经多级压缩机C1～Cn压缩至高压状态，经过第一阀门V1储存在储气室AS中；该系统在执行释能过程时，高压空气从储气室AS释放后经第二阀门V2后依次进入集热单元RR、第y级膨胀机Ty，由第y级膨胀机Ty流出的部分空气经第x级压缩机Cx、第一阀门V1、第二阀门V2、集热单元RR形成再循环过程，另一部分空气经后序膨胀机T_y+1～Tn。

优选地，该压缩空气储能系统，还包括：第三阀门V3和第四阀门V4，第三阀门V3与第四阀门V3连接；该系统在执行释能过程时，高压空气从储气室AS释放后经第二阀门V2后依次进入集热单元RR、第y级膨胀机Ty，由第y级膨胀机Ty流出的部分空气经第三阀门V3、第四阀门V4后进入第x级压缩机Cx，再由第x级压缩机Cx经过第一阀门V1、第二阀门V2进入集热单元RR形成再循环过程，另一部分空气经后序膨胀机T_y+1～Tn。

优选地，该压缩空气储能系统还包括：增压压缩机PC，与首级膨胀机T1连接，适于提高相应膨胀机的膨胀比，使膨胀机出口温度接近常温。