可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115899539A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211541042.7(22)申请日2022.12.02(71)申请人中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司地址310014浙江省杭州市潮王路22号(72)发明人刘宁张春生陈平志周勇陈祥荣徐江涛鲍世虎张洋韩月张晓艳崔伟杰刘士奇(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100专利代理师刘晓春(51)Int.Cl.F17C1/00(2006.01)E21D5/11(2006.01)F17C13/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统(57)摘要本发明提供了可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，包包括设置于地下岩体中的储气场，储气场内设置多个竖井，单个竖井内设置一个独立的储气腔，多个竖井呈矩形布置，所述储气腔设置为竖井型式，储气腔顶部设置封堵体，封堵体设置为柱状，储气腔预留一个进/出气口，进/出气口连接进/出气管道。本发明摆脱传统隧洞式布置的限制，将储气系统设置为由多个呈竖井型式布置的储气腔组成的储气场，即，将从地面开挖到一定深度的部分竖井空间设置为储气腔，多个储气腔构成储气场，解决传统工程上开挖量大，施工工期长，后期封堵的工程量也较大的问题。CN115899539ACN115899539A权利要求书1/1页1.可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：包括设置于地下岩体中的储气场，储气场内设置多个竖井，单个竖井内设置一个独立的储气腔，多个竖井呈矩形布置，所述储气腔设置为竖井型式，储气腔顶部设置封堵体，封堵体设置为柱状，储气腔预留一个进/出气口，进/出气口连接进/出气管道。2.根据权利要求1所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述储气腔底部埋深H为地下100m～200m，储气腔直径d范围为10m～20m，相邻两个竖井之间的间距L范围满足L≥5倍的竖井开挖直径D，洞室高度、埋深和洞间距根据抗抬安全系数确定，抗抬安全系数控制在3.0以上。3.根据权利要求1所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述封堵体高度T满足(1.5～2.0)倍的竖井开挖直径D。4.根据权利要求1所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述地下岩体为II、III类围岩，储气腔内部运行内压P≤10.5MPa。5.根据权利要求1所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述封堵体顶部至地面预留有中空段，中空段内盛装水，通过监测水位变化和水中是否有气泡检测下方储气腔的密闭情况。6.根据权利要求1所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述储气腔的洞壁由内向外依次设置密封层和混凝土衬砌，密封层可采用钢材或高分子材料。7.根据权利要求6所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述钢材包括普通钢材和不锈钢，普通钢材的厚度设计为10mm～20mm，不锈钢的厚度设置为2mm～5mm。8.根据权利要求6所述的可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统，其特征在于：所述高分子材料包括塑料和橡胶，厚度设置为5mm～8mm。2CN115899539A说明书1/4页可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统技术领域[0001]本发明涉及高压气体存储技术领域，具体涉及可独立施工运行的竖井式压缩空气储能电站地下高压储气系统。背景技术[0002]压缩空气储能技术在电源侧能够帮助间歇性能源平稳并网，在电网侧能够调节峰谷，近年来，在新能源的大规模发展势态下，该技术越来越受到重视。储气系统是压缩空气储能电站的关键部分，可分为地面储气罐系统和地下高压储气系统。地面储气罐造价高，仅适用于小规模的电站。地下高压储气系统建设成本低，适用于大装机的压缩空气储能系统。我国现阶段已建成的压缩空气储能电站地下高压储气系统基本为盐穴，但其属于矿产资源，位于特定地区特定埋深，选址上较为受限。[0003]人工地下高压储气系统能摆脱选址上的限制，能更好的与我国新疆、甘肃、青海、宁夏等大型风光电基地匹配，是这些地区开展压气储能项目的理想选择。[0004]人工地下高压储气系统的设计对项目施工工期和投资至关重要，现阶段由于经验和规范的缺乏，开展的压气储能电站地下高压储气系统均按照传统工程领域的隧洞式布置方式。隧洞式布置方式一般是从地面开挖到指定深度后再进行平面方向上的隧洞施工。这种隧洞布置方式的开挖量大，施工工期长，后期封堵的