一种压缩气体储能系统及工作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115992809A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202310235186.8F01B31/14(2006.01)(22)申请日2023.03.09(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人孙锲宋永新黄清喜马翠萍(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221专利代理师任欢(51)Int.Cl.F04B41/02(2006.01)F04B35/04(2006.01)F04B39/06(2006.01)F01B23/10(2006.01)F01B25/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种压缩气体储能系统及工作方法(57)摘要本发明公开了一种压缩气体储能系统及工作方法，涉及物理储能技术领域，解决了现有压缩气体储能系统气体利用率低的问题，提高了袋内存储气体的利用率，调节了储能系统的做功，具体方案如下：包括位于水下的高压储气袋和低压储气袋，所述低压储气袋的出气口通过管路依次与压缩机机组、高压储气袋连接，所述高压储气袋的出气口通过管路依次与膨胀机机组、低压储气袋连接，所述压缩机机组通过与电网连接的电动机驱动，膨胀机机组用于驱动与电网连接的发电机，所述高压储气袋的底部通过绳索与岸边的控制机构连接以用于水下位置的竖向改变。CN115992809ACN115992809A权利要求书1/1页1.一种压缩气体储能系统，其特征在于，包括位于水下的高压储气袋和低压储气袋，所述低压储气袋的出气口通过管路依次与压缩机机组、高压储气袋连接，所述高压储气袋的出气口通过管路依次与膨胀机机组、低压储气袋连接，所述压缩机机组通过与电网连接的电动机驱动，膨胀机机组用于驱动与电网连接的发电机，所述高压储气袋的底部通过绳索与岸边的控制机构连接以用于水下位置的竖向改变。2.根据权利要求1所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述控制机构由设置在岸边的电机、第一滑轮以及固定安装在水下岸坡上的第二滑轮组成，所述绳索依次绕过第二滑轮、第一滑轮与电机连接，电机通过控制器控制。3.根据权利要求2所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述第二滑轮位于高压储气袋的正下方。4.根据权利要求1所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述压缩机机组与高压储气袋连接的管路上还设有用于换热的蓄热机构。5.根据权利要求4所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述蓄热机构还设置在高压储气袋与膨胀机机组连接的管路上。6.根据权利要求5所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述蓄热机构与膨胀机机组之间的管路上还设有加热器。7.根据权利要求1所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述高压储气袋的出气口处设有第一阀门，低压储气袋的出气口处设有第二阀门，第一阀门、第二阀门均为可远程控制的阀门。8.根据权利要求1所述的一种压缩气体储能系统，其特征在于，所述低压储气袋、高压储气袋均由柔性材料制成，低压储气袋的体积大于高压储气袋。9.一种如权利要求1‑8中任一项所述的压缩气体储能系统的工作方法，其特征在于，具体如下：储能阶段，控制第二阀门打开、第一阀门关闭，低压储气袋中的低压气体释放，电动机驱动压缩机机组工作将低压气体加压储存到高压储气袋中，压缩过程中的热量存储在蓄热机构中；释能阶段，控制第一阀门打开、第二阀门关闭，高压储气袋内的高压气体释放，高压气体依次经过蓄热机构、加热器吸热升温，膨胀机机组在高温高压气体作用下做功驱动发电机向电网输送电量，做功后的低压气体回到低压储气袋中。10.根据权利要求9所述的一种压缩气体储能系统的工作方法，其特征在于，在释能阶段，当发电机不再发电后，控制机构通过绳索向下拉动高压储气袋，使得高压储气袋内的气体继续释放；释能彻底结束后，放松绳索，在水下浮力的作用下高压储气袋上浮回到初始位置。2CN115992809A说明书1/4页一种压缩气体储能系统及工作方法技术领域[0001]本发明涉及物理储能技术领域，特别是涉及一种压缩气体储能系统及工作方法。背景技术[0002]近年来由于社会的发展，人类对能源的需求急剧升高，化石能源消耗速度大大加快，可再生能源的利用已经成为当今社会的热点话题，但是大多数可再生能源如风能和太阳能的使用都具有波动性和间歇性，这些特性往往造成可再生能源无法稳定输出能量，而利用储能技术可以抑制这些缺点。常见的储能技术包括电池储能、抽水蓄能以及压缩气体储能等。其中，压缩气体储能技术具有储能密度大、运行寿命长以及系统结构紧凑等优点得到快速发展，压缩气体储能技术已经逐渐成熟。压缩气体储能技术工作过程是在用电低谷时期，压气机压缩气体储存在高压罐中，完成能量存储；在用电高峰时期，释放高压罐中的气体驱