[发明专利]一种气/液双状态的大型压缩空气储能系统的控制方法

摘要

本发明提出一种气/液双状态的大型压缩空气储能系统的控制方法，其包括：压缩机组、第一换热器、第二换热器、第一控制装置、第二控制装置、储气罐、第一蓄冷回热器、第二蓄冷回热器、减压阀、储液罐、液态泵和膨胀机组；该储能系统的控制方法能在满足大规模电能存储需求的前提下，既避免大型压缩空气储能系统采用人工储罐的高成本问题，又避免液态压缩空气储能系统储能效率相对偏低和系统释能响应较慢的缺点。

主权项

1.一种气/液双状态的大型压缩空气储能系统的控制方法，其特征在于包括：压缩机组、第一换热器、第二换热器、第一控制装置、第二控制装置、储气罐、第一蓄冷回热器、第二蓄冷回热器、减压阀、储液罐、液态泵和膨胀机组；所述压缩机组由多台压缩机依次串联组成，第一台所述压缩机的一端连接大气空气，相邻两台所述压缩机之间设置有所述第一换热器，最后一台所述第一换热器连接所述第一控制装置的一端；所述第一控制装置的另一端中的一路连接所述储气罐的一端，所述储气罐的另一端连接所述第二控制装置的另一端，所述第二控制装置的一端连接最后一台所述第二换热器的另一端；所述第一控制装置的另一端中的另一路连接所述第一蓄冷回热器的一端，所述第一蓄冷回热器的另一端连接所述减压阀的一端，所述减压阀的另一端连接所述储液罐的一端，所述储液罐的另一端连接所述液态泵的另一端，所述液态泵的一端连接所述第二蓄冷回热器的另一端，所述第二蓄冷回热器的一端连接所述第二控制装置的另一端；最后一台所述第二换热器的一端连接所述膨胀机组，所述膨胀组由多台膨胀机依次串联组成，相邻两台所述膨胀机之间也设置有所述第二换热器，最后一台所述膨胀机的一端连接大气空气；在储能过程中，利用低谷过剩电能通过顺次设置的多台所述压缩机对大气空气依次进行压缩，并依靠各台所述第一换热器利用导热油将高压空气热量导出，将高压空气冷却到常温，所述第一控制装置使高压空气通入气态存储装置，即进入所述储气罐中存储；当空气储量传感器检测到所述储气罐达到满载时，通过所述第一控制装置将高压空气通入液态存储装置，高压空气经过所述第一蓄冷回热器以吸收冷量，将高压空气降低到低温高压状态，再经过所述减压阀减压液化成液态空气，最后进入所述储液罐中存储，保证储气罐不能继续存储的高压空气能够以液态的形式进行存储，通过气态和液态存储的合理配合，使储能装置存储更多的低谷电能；在释能过程中，利用气态存储装置的快速响应特性，首先释放所述储气罐内的高压空气，通过所述第二控制装置将高压空气通过各台所述第二换热器利用导热油将热量导入高压空气，并在顺次设置的多台所述膨胀机中依次膨胀做功，使得储能系统能够迅速响应并为电网及时提供电网低谷时储存的电能；当空气储量传感器检测到气态存储装置将完全释放时，及时启用液态存储装置，释放所述储液罐内的液态空气，所述储液罐中的液态空气通过所述液态泵加压到高压状态后，经过所述第二蓄冷回热器释放冷量汽化为气态的高压空气，利用所述第二控制装置将高压空气通过各台所述第二换热器利用导热油将热量导入高压空气，并在顺次设置的多台所述膨胀机中依次膨胀做功，使得储能系统能持续不断为电网提供电网低谷时储存的电能。