[发明专利]一种高温蓄热式压缩空气储能系统

说明书

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种高温蓄热式压缩空气储能系统。包括：多级压缩机C1～Cn、多级膨胀机T1～Tn和储气室AS；该系统还包括：高温蓄热装置TS和第一回热器RG1，各级压缩机出口的空气进入高温蓄热装置TS以储存高温热量；第一回热器RG1与第x级压缩机Cx的入口、末级压缩机Cn经高温蓄热装置TS后的出口，以及储气室AS入口连接；第一回热器RG1吸收末级压缩机Cn在TS中放热后排出的余热，进入第x级压缩机Cx入口的空气再吸收第一回热器RG1中的热量，实现末级压缩机Cn回热第x级压缩机Cx入口温度，提升压缩机的功率，增大热的存储比例，提升能量密度。由于蓄热温度升高，对储气室AS内空气的需求减少，可使储气室AS的体积明显减小，降低成本。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种高温蓄热式压缩空气储能系统。

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。

现有的高温蓄热式压缩空气储能系统中，由于各级压缩机入口温度为环境温度，一定的压比下，蓄热温度较低，储存的热较少，进而使高温蓄热式CAES的能量密度一般不高，需要配备大型储气室以供多级膨胀机进行膨胀作用，达到所要求的输出功率。同时大型储气室造价较高，较大的储气室不利于系统经济性。

发明内容

本发明提供一种高温蓄热式压缩空气储能系统，以解决现有的高温蓄热式压缩空气储能系统的能量密度不高，并依赖大型储气室的问题，且造价较高的问题。

本发明的技术方案是：

一种高温蓄热式压缩空气储能系统，包括：多级压缩机C1～Cn、多级膨胀机T1～Tn和储气室AS；还包括：高温蓄热装置TS和第一回热器RG1，各级压缩机出口的空气进入高温蓄热装置TS以储存高温热量；第一回热器RG1与第x级压缩机Cx的入口、末级压缩机Cn经高温蓄热装置TS的出口，以及储气室AS入口连接；空气经过第一回热器RG1后进入第x级压缩机Cx入口，末级压缩机Cn出口的空气经过高温蓄热装置TS储热后，再经过第一回热器RG1冷却后进入储气室AS。

优选地，第一回热器RG1与首级压缩机C1的入口、末级压缩机Cn的出口，以及储气室AS入口连接；空气经过第一回热器RG1后进入首级压缩机C1入口。

优选地，高温蓄热装置TS为整体结构，各级压缩机的出口与高温蓄热装置TS连接。

优选地，所述高温蓄热装置为填充床蓄热，或双罐间接蓄热，或单罐蓄热。

优选地，高温蓄热装置TS为显热蓄热，或相变蓄热，或热化学蓄热。

优选地，该高温蓄热式压缩空气储能系统，还包括：第二回热器RG2，第二回热器RG2与首级膨胀机T1的入口、第y级膨胀机Ty的出口，以及储气室AS出口连接；储气室AS出口的空气经第二回热器RG2后进入高温蓄热装置TS吸热，再进入首级膨胀机T1以膨胀做功，第y级膨胀机Ty出口的空气经过第二回热器RG2冷却后排出。

优选地，第二回热器RG2与首级膨胀机T1的入口、末级膨胀机Tn的出口，以及储气室AS出口连接；末级膨胀机Tn出口的空气经过第二回热器RG2冷却后排出。

优选地，该高温蓄热式压缩空气储能系统，还包括：高温热输送单元，适于向该系统输送高温热，以提高膨胀机入口温度。

优选地，所述高温热为太阳能热，或工业余热，或风能热量。

优选地，所述高温热输送单元直接向膨胀机入口输送高温热，和/或，所述高温热输送单元通过高温蓄热装置TS输送高温热。