An integrated energy storage and power generation system, which uses wind and solar energy to heat the air, consists of a wind power system, a liquid air power generation system and a solar heating system. The invention uses wind energy to drive the wind turbine directly, the clean air enters the stabilizing tank through the compressor and makes the pressure stable after the pressure is stabilized to the GM chiller, and the liquid air reaches the storage tank through the throttle valve, and the liquid air in the low temperature storage tank is extracted and pressurized after the low temperature pump. First, the residual heat of the output gas of the full flow screw expander is heated in the low temperature heat exchanger, and then the hot water derived from the solar hot water tank is heated in the heat exchanger to turn it into a gaseous air with high temperature and high pressure, and finally the power is expanded by the full flow screw expander to drive the generator to generate electricity. The invention is a new type of liquefied air energy storage and power generation technology, which has no pollution and has good application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种利用风能液化空气和太阳能加热的储能发电一体化系统
本专利技术涉及一种储能与发电一体化的系统,尤其是一种利用风能液化空气和太阳能加热的新型储能发电一体化系统及流程,属于绿色能源
技术介绍
能源安全和环境问题将是我国能源领域长期面临的双重挑战,大力发展可再生能源己成为必须采取的途径之一。目前在技术上已得到证实可行的规模储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、大容量蓄电池和氧化还原液流电池。可见,经过多年的发展,多种储能技术的研究和商业化取得了重要进展,并建有多个示范项目,但还没有一种储能方式能够在风力发电系统中得到广泛应用。液化空气储能作为一种新型规模储能技术,为风能的高效、安全利用提供了一个新的、有吸引力的解决方案。液化空气储能技术的历史可以溯及到1970年代,当时欧洲出现了利用液态空气进行能量储存的专利。日本近年也积极开展液化空气储能技术的研究,如三菱公司和日立公司等,但由于其系统效率太低,并没有太大的实用价值。最近,英国利兹大学研究人员提出了新型液态空气储能系统,它利用富余电能驱动电动机将空气压缩、冷却、液化后注入低温储槽储存,液化过程中消耗的大部分电能被转化成了低温冷能进行存储。发电时,液态空气从储槽中引出,加压后送入气化换热器和热交换器气化并加热到一定温度,最后高压气体注入膨胀机做功,带动发电机发电。新型液化空气储能系统流程简单独特,大多数设备采用可靠的现成标准设备;储能介质为空气,可免费获得且液化后能量密度高;系统通过充分利用工质状态变化过程中能量形式的转化以及冷量回收大幅改善储能效率;同时,系统中液化部分与气化膨胀部分相对独立,可根 ...
【技术保护点】
1.一种利用风能液化空气和太阳能加热的储能与发电一体化系统,其特征在于,它包括风能液化空气系统、液态空气发电系统及太阳能加热系统三部分;所述风能液化空气系统由风力机(1),压缩机(2),稳压罐(3),阀门(4),GM制冷机(5),节流阀(6),液态空气储罐(7)组成;所述液态空气发电系统由低温泵(8),低温换热器(9),全流螺杆膨胀机(11),发电机(12)组成;所述太阳能加热系统由高温换热器(10),热水箱(13)组成;其中,大自然的风能驱动风力机,洁净空气通过压缩机后进入稳压罐,使其压力稳定后到GM制冷机进行液化,通过节流阀进行节流,液态空气到达储罐进行储存;在用电高峰期,低温储罐中的液态空气被引出,经低温泵加压后,先被全流螺杆膨胀机输出气体的余热在低温换热器中加热,再与从太阳能热水箱中引出的热水在高温换热器中进行换热,使液态空气变成高温高压的气态空气,最后经过全流螺杆膨胀机进行膨胀做功,膨胀机与发电机相连,带动发电机旋转发电。
【技术特征摘要】
1.一种利用风能液化空气和太阳能加热的储能与发电一体化系统,其特征在于,它包括风能液化空气系统、液态空气发电系统及太阳能加热系统三部分;所述风能液化空气系统由风力机(1),压缩机(2),稳压罐(3),阀门(4),GM制冷机(5),节流阀(6),液态空气储罐(7)组成;所述液态空气发电系统由低温泵(8),低温换热器(9),全流螺杆膨胀机(11),发电机(12)组成;所述太阳能加热系统由高温换热器(10),热水箱(13)组成;其中,大自然的风能驱动风力机,洁净空气通过压缩机后进入稳压罐,使其压力稳定后到GM制冷机进行液化,通过节流阀进行节流,液态空气到达储罐进行储存;在用电高峰期,低温储罐中的液态空气被引出,经低温泵加压后,先被...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢英柏,薛晓东,陈天,张猛,侯轶,
申请(专利权)人:华北电力大学保定,
类型:发明
国别省市:河北,13
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