压缩空气抽水储能系统.pdf

(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CN107489467A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710656323.X(22)申请日2017.08.03(71)申请人中国科学院理化技术研究所地址100190北京市海淀区中关村东路29号(72)发明人安保林陈嘉祥杨鲁伟王俊杰(74)专利代理机构深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316代理人赵勍毅(51)Int.Cl.F01K7/02(2006.01)F03B13/00(2006.01)F04B23/02(2006.01)F04B41/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称压缩空气抽水储能系统(57)摘要本发明公开了一种压缩空气抽水储能系统，其包括空气压缩单元、空气膨胀稳压单元、水轮机组、水泵机组、高压储气罐、中压储气罐、高压储水罐、以及常压储水罐。其中，中压储气罐、空气压缩单元与高压储气罐依次连接形成储能通道；高压储气罐、空气膨胀稳压单元、高压储水罐、水轮机组与常压储水罐依次连接形成释能通道；常压储水罐、水泵机组与高压储水罐依次连接形成回水通道。所述压缩空气抽水储能系统以空气储罐作为储气容器避免了传统压缩空气储能系统地下洞穴选址困难的问题，并以高压力的水代替高位置的水，以水的压力水头代替水的重力水头，消除了传统抽水储能电站对地势差的依赖。CN107489467ACN107489467A权利要求书1/1页1.一种压缩空气抽水储能系统，其特征在于，包括第一储气罐、空气压缩单元、第二储气罐、空气膨胀稳压单元、第一储水罐、水轮机组、第二储水罐以及水泵机组，其中，所述第一储气罐、所述空气压缩单元与所述第二储气罐依次连接形成储能通道；所述第二储气罐、所述空气膨胀稳压单元、所述第一储水罐、所述水轮机组与所述第二储水罐依次连接形成释能通道；所述第二储水罐、所述水泵机组与所述第一储水罐依次连接形成回水通道。2.如权利要求1所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述空气压缩单元包括n(n≥1)级串联的压缩机，且所述空气压缩单元入口处安装有截止阀。3.如权利要求2所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述空气压缩单元除最后一级的每一级的压缩机出口都安装有三通阀，所述三通阀的两个出口分别与一个截止阀相连通，所述两个截止阀中，其中一个截止阀出口与下一级压缩机入口连通，另外一个截止阀出口与第二储气罐连通，所述第二储气罐为高压储气罐。4.如权利要求3所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述空气压缩单元中的n个压缩机为螺杆式、活塞式或离心式其中一种或多种的组合。5.如权利要求1所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述第二储气罐为高压储气罐，其空气工作压力范围为1.0MPa～50.0MPa(A)。6.如权利要求1所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述空气膨胀稳压单元由m(m≥1)级串联膨胀机组成，且所述空气膨胀稳压单元入口安装有截止阀。7.如权利要求6所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述空气膨胀稳压单元除最后一级的每一级膨胀机的入口都安装有三通阀，所述三通阀的两个出口分别与一个截止阀相连通，所述两个截止阀中，其中一个截止阀出口与当前一级的膨胀机入口相连通，另一个截止阀出口与下一级膨胀机入口之前的三通阀相连通，若下一级膨胀机为最后一级，则当前一级的截止阀出口直接与最后一级膨胀机入口相连通。8.如权利要求7所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述空气膨胀稳压单元20的m个膨胀机为螺杆式、活塞式或离心式其中一种或多种组合。9.如权利要求1所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述第一储气罐为中压储气罐，其与第二储水罐的空气/水工作压力范围为0.2MPa～40.0MPa(A)，且其工作压力低于第二储气罐中空气工作压力。10.如权利要求1所述的压缩空气抽水储能系统，其特征在于，所述第一储气罐与第一储水罐共用同一储罐。2CN107489467A说明书1/5页压缩空气抽水储能系统技术领域[0001]本发明涉及电力储存技术领域，尤其涉及一种压缩空气抽水储能系统。背景技术[0002]随着我国电网容量的不断增长，峰谷差不断增大，已有一些电网由于高峰供电缺额的存在，不得不采取强制性拉闸限电的措施，这不仅阻碍了生产力的发展，而且可能会带来社会问题，故而在电网中引入储能系统是实现电网调峰的迫切需求。另外，随着再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，对大规模发展储能产业的现实需求也越来越大。[0003]常规的储能技术主要有飞轮储能、电池储能、超导储能、超级电容器储能、抽水储能和压缩空气储能等。但是能够以较低成本持续数小时进行大容量输出的储能技术主要包括电池储能、抽水储能和压缩空气储能。电池储能因其成本高，生