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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108571415A(43)申请公布日2018.09.25(21)申请号201810291346.X(22)申请日2018.04.03(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人王焕然张淑宇李瑞雄李丞宸严凯刘明明(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F03B13/06(2006.01)F01D15/10(2006.01)F04B41/02(2006.01)F04B41/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统(57)摘要本发明公开了发明高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,水气共容舱中的空气经过增压机后直接进入储气竖井,维持水气共容舱内气体压力稳定不变。由于储气竖井的蓄热作用,同时储存了压缩空气的势能和热能。在释能阶段,系统的输出电能包括两部分:一部分,竖井中具有一定温度的高压空气进入透平膨胀做功;另一部分水气共容舱中的水推动水轮机发出电能,提高了系统的储能密度和运行效率。由于储气竖井外部有绝热层,其中的空气温度较高,流经透平膨胀后温度降低,保证了水气共容舱内温度较低,避免水的温度升高对水轮机造成损伤。本发明利用储气竖井将高压空气储存,大大降低了高压容器的投资成本,缩短储能系统的回收年限,提高系统运行经济性。CN108571415ACN108571415A权利要求书1/1页1.一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,包括蓄水池(1)、水气共容舱(2)和储气竖井(3),蓄水池(1)通过阀门和水泵机组(9)连接至水气共容舱(2)的进水口,水气共容舱(2)的出水口通过阀门和水轮机机组(10)与蓄水池(1)相连;水轮机机组(10)连接至发电机;水气共容舱(2)内设有能够随水气共容舱(2)内液面浮动的空心钢板(23);水气共容舱(2)上端的出气口分别通过阀门连接至透平(4)和增压机(5),透平(4)和增压机(5)分别通过阀门连接至储气竖井(3);增压机(5)连接电动机(12)和压缩机组(6),透平(4)连接至发电机(13)。2.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,水气共容舱(2)壁面内部有螺旋状的导轨(24),空心钢板(23)随液面在螺旋状的导轨(24)内滑动。3.根据权利要求2所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,圆形空心钢板(23)下表面为倾斜面,空心钢板(23)体积对称面的横截面为直角三角形,且其较大的锐角和螺旋状的导轨(24)螺旋角相同。4.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,圆形空心钢板(23)下方倾斜面设有竖直放置的钢板(27),钢板(27)的下表面与圆形空心钢板(23)上表面平行。5.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,水气共容舱(2)内部上水位处有一圈卡套(22),且卡套(22)与空心钢板(23)能够吻合。6.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,增压机(5)采用容积式的活塞压缩机或螺杆压缩机,增压机采用多台并联的工作方式;透平(4)带有动静叶调节装置,采用滑压运行工作方式。7.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,储气竖井(3)内用于储存高压空气,储气竖井(3)包括上段工业管道和下段工业管道,上段工业管道和下段工业管道通过法兰(32)连接;上段工业管道管壁厚度大于下段工业管道管壁厚度,上段工业管道内径小于下段工业管道内径。8.根据权利要求7所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,储气竖井(3)外侧依次设有保温涂料(29)、保温管壳(30)和防水材料(31)。9.根据权利要求7所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,水轮机机组(10)、水泵机组(9)、透平(4)、增压机(5)、压缩机组(6)和所有阀门均连接控制器(8)。10.根据权利要求7所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统,其特征在于,水气共容舱(2)的顶部安装有液位传感器(19)和压力传感器(20),液位传感器(19)和压力传感器(20)均连接至控制器(8)。2CN108571415A说明书1/6页一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统技术领域[0001]本发明涉及电能物理储存领域,特别涉及一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统。背景技术[0002]随着能源环境问题的日益突出,风能、太阳能等可再生能源受到越来越多的重视,但是由于可再生能源的波动性、随机性以及现有电网的调峰能力不足等问题给可再生能源的发展带来了巨大的挑战。储能系统作为电厂和电网之