[发明专利]间冷式空气储热储能海上风力发电系统及运行方法

摘要

本发明公开了一种间冷式空气储热储能海上风力发电系统及运行方法，该系统包括风力发电机、海底电缆、升压站、储热储能站平台、储热器、换热器、高压和低压空压机、高压和低压空气透平、水下储气气囊、连接管线和阀门，可实现将海上风电产生的过剩电能通过多个空压机储存至水下气囊和储热器中，当海上风电产生的电能不足或无法产生电能时，气囊中的压缩空气在换热器内先后两次与从储热器流出的高温储热工质吸收热量后，分别推动高压和低压空气透平做功，将空气压缩能和储热器中的热能高效转化为电能，向电网提供电能，通过此种方案实现海上风电机组自身具有一定的功率调节能力，可显著降低或消除现有海上风电功率波动过大而引起对电网的冲击。

主权项

1.间冷式空气储热储能海上风力发电系统，其特征在于：包括一个或多个风力发电机(1)、风力机海底电缆(2)、升压站(3)、海底电缆(4)、海底储热储能站电缆(5)、储热储能站平台(6)、储热器(7)、换热器(8)、低压空压机(9)、高压空压机(10)、高压空气透平(11)、低压空气透平(12)、气囊(13)、储热器进口管线(14)、储热器出口管线(15)、低压空压机进口管线(16)、低压空压机出口管线(17)、高压空压机进口管线(18)、高压空压机出口管线(19)、高压空气透平进口管线(20)、高压空气透平出口管线(21)、低压空气透平进口管线(22)、低压空气透平出口管线(23)、换热器出口管线(24)、换热器出口阀门(25)、气囊进口管线(26)、换热器进口管线(27)、换热器进口阀门(28)和气囊出口管线(29)，其中，一个或多个风力发电机(1)通过风力机海底电缆(2)与升压站(3)相连，升压站(3)通过海底电缆(4)连接到外部电网，升压站(3)还通过海底储热储能站电缆(5)与储热储能站平台(6)相连，储热器(7)、换热器(8)、低压空压机(9)、高压空压机(10)、高压空气透平(11)和低压空气透平(12)固定于储热储能站平台(6)上，低压空压机进口管线(16)一端置于空气中，另一端与低压空压机(9)的进口相连，低压空压机出口管线(17)一端与低压空压机(9)的出口相连，另一端与换热器(8)的进口相连，高压空气透平进口管线(20)一端与换热器(8)的出口相连，另一端与高压空气透平(11)的进口相连，高压空气透平出口管线(21)一端与高压空气透平(11)的出口相连，另一端与换热器(8)的进口相连，低压空气透平进口管线(22)一端与低压空气透平(12)的进口相连，另一端与换热器(8)的出口相连，低压空气透平出口管线(23)一端与低压空气透平(12)的出口相连，另一端置于空气中，储热器进口管线(14)的一端与储热器(7)的进口相连，另一端与换热器(8)的出口相连，储热器出口管线(15)一端与储热器(7)的出口相连，另一端与换热器(8)的进口相连，换热器(8)的出口通过相连接的换热器出口管线(24)和气囊进口管线(26)与固定在海水下的气囊(13)的进口相连，在换热器出口管线(24)上设置有换热器出口阀门(25)，换热器(8)的进口通过相连接的换热器进口管线(27)和气囊出口管线(29)与固定在海水下的气囊(13)的出口相连，在换热器进口管线(27)上设置有换热器进口阀门(28)。