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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115506940A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211041341.4(22)申请日2022.08.29(71)申请人中国电力科学研究院有限公司地址100192北京市海淀区清河小营东路15号(72)发明人费香泽顾克刘佳龙张琰(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司11271专利代理师徐国文(51)Int.Cl.F03B13/06(2006.01)F03G3/04(2006.01)E02B9/00(2006.01)H02J15/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种混合介质式抽水蓄能方法及储能装置(57)摘要本发明提出一种混合介质式抽水蓄能方法及储能装置,在抽水蓄能电站放水发电时利用储能装置将固体掺料投放至进水隧洞形成混合介质,由混合介质推动水轮机发电,并将水轮机排出的混合介质中进行固液分离回收,将分离后的固体掺料输送至进水隧洞上方,分离后的水排放到下水库中,通过循环投放回收实现混合介质的循环蓄能发电过程,在抽水蓄能电站高差保持不变的情况下实现更大的储能规模,并在保持抽水蓄能电站储能规模不变的情况下降低了选址限制,提高了抽水蓄能电站建设选址的灵活性。CN115506940ACN115506940A权利要求书1/2页1.一种混合介质式储能装置,其特征在于,所述储能装置包括抽水蓄能装置和投料装置(13);所述抽水蓄能装置包括上水库(1)、下水库(6)、水轮机以及用于连接所述上水库(1)和水轮机的进水隧洞(8)和位于所述水轮机和下水库(6)之间的出水隧洞(7);所述投料装置(13)设置在所述上水库(1)和下水库(6)之间,且分别与所述水轮机、进水隧洞(8)和出水隧洞(7)连接,用于将固体掺料投放至所述进水隧洞(8)中与水形成混合介质(9),由所述混合介质(9)推动水轮机发电,同时对所述水轮机排出的混合介质(9)进行固液分离回收,将分离回收的固体掺料输送至所述出水隧洞(7)的上方,分离出的水排放到所述下水库(6)后,由所述水轮机输送至上水库(1)中。2.如权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述投料装置(13)包括固液分离装置(5)、运输装置(12)和至少一个投放器(3);所述投放器(3)布置在所述进水隧洞(8)上方,一端与所述进水隧洞(8)连接,另一端与所述运输装置(12)的一端连接,用于储存并投放所述固体掺料;所述固液分离装置(5)设置在所述水轮机的出口处,且分别与所述运输装置(12)的另一端以及所述水轮机和出水隧洞(7)连接,用于对混合介质(9)进行固液分离,并将分离出的固体掺料通过所述运输装置(12)运输至所述投放器(3)。3.如权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述投放器(3)包括相互连接的储料罐(2)和投料口控制器(10);所述储料罐(2)设有投料口,且与所述运输装置(12)连接;所述投料口控制器(10)一端与所述投料口连接,另一端与所述进水隧洞(8)连接。4.如权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述固液分离装置(5)包括分离网和/或沉淀池。5.如权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述运输装置(12)包括电动传输带。6.如权利要求3所述的储能装置,其特征在于,所述投放器(3)还包括振动器(11),所述振动器(11)设置在所述投料口处。7.如权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述投料装置(13)还包括干燥器,所述干燥器设置在所述固液分离装置(5)处。8.如权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述固体掺料的比重大于1。9.一种混合介质式抽水蓄能方法,其特征在于,所述抽水蓄能方法包括:放水发电时,利用储能装置的投料装置(13)将固体掺料投入所述进水隧洞(8)中形成混合介质(9),推动水轮机发电,同时,利用所述投料装置(13)对所述水轮机排出的混合介质(9)进行固液分离回收,分离出的水通过所述出水隧洞(7)排到所述下水库(6);抽水蓄能时,利用所述投料装置(13)将分离回收的固体掺料输送至所述进水隧洞(8)上方,利用所述水轮机将所述下水库(6)中的水输送至所述上水库(1);其中,所述储能装置采用权利要求1‑8任一项所述的储能装置。10.如权利要求9所述的抽水蓄能方法,其特征在于,所述抽水蓄能方法还包括利用势能计算式确定所述掺料的比重。11.如权利要求10的抽水蓄能方法,其特征在于,所述势能计算式如下式所示:2CN115506940A权利要求书2/2页式中,E为储能介质存储的总能量,η为能量转换效率,V水为抽水蓄能电站的水的库容,H水为抽水蓄能电站的的上水库与下水库的高差,Ωi为第i种固体掺料的比重,K1i为第i种固体掺料的混合比,K2i为第i种固体掺料的投料口起始点至下水库的