压缩空气储能发电方法及压缩空气储能发电装置制造方法及图纸

提供一种压缩空气储能发电方法，前述压缩空气储能发电方法具备第1空气压缩工序、第1空气储存工序、第1空气供给工序、第1发电工序、第1热交换工序、热媒储存工序、第2热交换工序、排气工序。在前述排气工序中，在前述第1空气储存工序中被储存于蓄压罐(12)的压缩空气的量超过预先规定的量时，将被第1压缩机(10)压缩的空气不储存于蓄压罐(12)而是向外部排出。因此，即使在将压缩空气储存至储存空间的储存容量后，也能够使变动的电力高效率地平滑化。

Compressed air energy storage power generation method and compressed air energy storage power generation unit

Provide a compressed air energy storage power generation method, the compressed air energy storage power generation method with first air compression process, first air storage process, first air supply process, first power generation process, the first heat exchange process, heat storage heat exchange process, second process and exhaust process. In the aforementioned exhaust process, when the amount of compressed air stored in the first air storage process is stored above the pressure accumulator (12), the compressed air of the first compressor (10) is not stored in the accumulator tank (12), but is discharged outward. Therefore, even when the compressed air is stored in storage space, it can also make the changed power efficiently smooth.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩空气储能发电方法及压缩空气储能发电装置
本专利技术涉及压缩空气储能发电方法及压缩空气储能发电装置。
技术介绍
在太阳光发电、太阳热发电等利用太阳能的发电中，受到当日的日照状况影响，其发电输出较大地变动。例如，在夜间无法发电，在雨天、阴天的日子发电输出大幅减少。此外，在从黎明至傍晚的日照状况、晴转多云这样的日照状况的情况下，发电输出在一天之中较大地变动。此外，在使用风车的风力发电中，根据当日的风向、风力的变化，其发电输出较大地变动。在如汇集多个风车的风力发电厂那样的发电设备中，通过将各风车发电输出相加，能够使得短周期的发电变动平滑化，但作为整体来看其发电输出的变动也无法避免。作为使这样的变动的不稳定的发电输出平滑化或均衡化的技术，其代表性的有在产生剩余发电电力时预先储存电气而在电力不足时补充电气的蓄电池。作为蓄电池的一例，已知有NaS电池、氧化还原液流电池、Li蓄电池、Pb蓄电池等化学性电池。这些化学性电池都不能超过电池容量来吸收电力。此外，这些化学性电池若蓄电至电池容量的100%则急速劣化，所以已知也有将电池容量的80~90%作为上限值来抑制的控制。太阳光、风力等可再生能量的输出能够某种程度地预测，但取决于自然现象，所以无法避免超过预测的输出的产生。在这样的情况下，蓄电池平滑化功能丧失，在不能对系统供电的情况下，太阳光发电设备、风力发电设备被从系统分离。当前，蓄电池作为用于平滑化的设备是最普通的。但是，作为其他的平滑化的设备，已知有被称作压缩空气储能(CAES：compressedairenergystorage)的技术，前述压缩空气储能(CAES：compressedairenergystorage)的技术在产生剩余发电电力时，预先储存代替电气而被从压缩机排出的压缩空气，必要时借助空气涡轮发电机等将压缩空气再次转换电气。利用该CAES的技术的代表性的现有技术被专利文献1至专利文献3公开。专利文献1:日本特开2012-97737号公报。专利文献2:日本特表2013-512410号公报。专利文献3:日本特表2013-536357号公报。但是，在哪个现有技术中，都是以使用在断电高峰（オフ峰）时的无用电力(不像基于可再生能量的发电电力那样较大地变动)，将压缩空气储存于地下洞窟等大型的储存空间为前提。因此，并不是以将使用太阳光、风力等可再生能量的发电那样地变动的电力平滑化为目的。进而，在哪个现有技术中，都未公开将压缩空气储存于储存空间的储存容量。更何况关于在将压缩空气储存至储存空间的储存容量后也使变动的电力平滑化，更是完全未被公开。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使在将压缩空气储存至储存空间的储存容量后也能够使变动的电力高效率地平滑化的压缩空气储能发电方法及压缩空气储能装置。本专利技术提供一种压缩空气储能发电方法，其特征在于，具备第1空气压缩工序、第1空气储存工序、第1空气供给工序、第1发电工序、第1热交换工序、热媒储存工序、第2热交换工序、排气工序，在前述第1空气压缩工序中，借助变动的输入电力驱动第1压缩机，将空气压缩，在前述第1空气储存工序中，将被前述第1压缩机压缩的空气储存至第1蓄压罐，在前述第1空气供给工序中，将压缩空气从第1蓄压罐供给至第1膨胀机，在前述第1发电工序中，借助前述第1膨胀机驱动第1发电机来发电，在前述第1热交换工序中，将被前述第1压缩机压缩的空气和热媒借助第1热交换器进行热交换，将热媒加热，在前述热媒储存工序中，将被前述第1热交换器加热的热媒储存于热媒罐，在前述第2热交换工序中，将被从前述第1蓄压罐供给的压缩空气和被从前述热媒罐供给的热媒借助第2热交换器进行热交换，将压缩空气加热，在前述排气工序中，在前述第1空气储存工序中被储存于前述第1蓄压罐的压缩空气的量超过预先规定的量时，将被前述第1压缩机压缩的空气不储存于前述第1蓄压罐而是向外部排出。根据该方案，在被储存于第1蓄压罐的压缩空气的量超过预先规定的量时，被第1压缩机压缩的空气不被储存于第1蓄压罐，而被向外部排出。因此，例如即使将压缩空气储存至第1蓄压罐直至第1蓄压罐的储存容量后，也能够将变动的电力高效率地平滑化。这里，关于“预先规定的量”，可以是第1蓄压罐的最大的储存容量。第1蓄压罐与化学性电池不同，因为即使超过最大的储存容量的80%~90%也不会劣化。但是，也可以是，为了具有稍许富余，将“预先规定的量”设为第1蓄压罐的最大的储存容量的90~100%的程度的值。此外，也可以是，基于热媒罐的热媒的储存量等，使“预先规定的量”变化。另外，将被储存于第1蓄压罐的压缩空气的量(此时的储存容量)相对于第1蓄压罐的最大的储存容量的比例设为储存率(SOC：StateOfCharge)。被储存于第1蓄压罐的压缩空气的量即储存容量能够直接或间接地表示，SOC可以基于压缩空气相对于第1蓄压罐内的入出流量计算，或也可以基于第1蓄压罐内的压力计算。此外，SOC能够将能够稳定地发电的第1蓄压罐的最小的储存容量规定为0%，将第1蓄压罐的最大的储存容量规定为100%。进而，此外，SOC也可以将能够稳定地发电的第1蓄压罐的最小的压力的状态规定为0%，将第1蓄压罐的最大允许压力的状态规定为100%。此外，关于“被向外部排出”，还包括将被第1压缩机压缩的空气向大气排出的情况、向其他压缩机导入的情况。优选的是，在前述排气工序中，被前述第1压缩机压缩的空气借助前述第1热交换器与热媒进行热交换来加热热媒后，被向外部排出。由此，即使在被储存于第1蓄压罐的压缩空气的量超过预先规定的量时，也能够增加储存于热媒罐的热量，所以能够将能量的一部分有效地储存。但是，条件为，被储存于热媒罐的热媒的量为，至热媒罐的储存容量存在富余。优选的是，在前述排气工序中，被前述第1热交换器加热的热媒为预先规定的温度以上的温度后，被储存于前述热媒罐。由此，使被储存于热媒罐的热媒的温度为预先规定的温度以上的温度，用第2热交换器加热压缩空气，由此能够增大在借助第1膨胀机发电时的发电输出。这里，第1膨胀机及热媒在承受范围内使压缩空气的温度变高能够使压缩空气的流量的平均的发电输出变大。优选的是，在前述排气工序中，被前述第1压缩机压缩的空气被向大气排出。由此，能够将被前述第1压缩机压缩的空气例如与另外储存于罐的情况相比低成本且简单地向外部排出。优选的是，还具备第2空气压缩工序、第2空气储存工序、第2空气供给工序、第2发电工序，在前述第2空气压缩工序中，将在前述排气工序中被前述第1压缩机压缩的空气借助第2压缩机，压缩成比前述第1压缩机的排出压高，在前述第2空气储存工序中，将被前述第2压缩机压缩的空气储存于第2蓄压罐，在前述第2空气供给工序中，将压缩空气从前述第2蓄压罐供给至第2膨胀机，在前述第2发电工序中，借助前述第2膨胀机驱动第2发电机，产生向供给目的地供给的电力。由此，能够将被前述第1压缩机压缩的空气借助第2压缩机，压缩成比前述第1压缩机的排出压高，储存至第2蓄压罐，所以能够将本来无效的电力作为压缩空气来能量储存。此外，若以高压储存，则能够使罐容量小型化，所以能够抑制储存罐的空间的增加。进而，使用来自第2蓄压罐的压缩空气，借助第2膨胀机驱动第2发电机，产生向供给目的地供给的电力，所以即使在本来不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩空气储能发电方法，其特征在于，具备第1空气压缩工序、第1空气储存工序、第1空气供给工序、第1发电工序、第1热交换工序、热媒储存工序、第2热交换工序、排气工序，在前述第1空气压缩工序中，借助变动的输入电力驱动第1压缩机，将空气压缩，在前述第1空气储存工序中，将被前述第1压缩机压缩的空气储存至第1蓄压罐，在前述第1空气供给工序中，将压缩空气从第1蓄压罐供给至第1膨胀机，在前述第1发电工序中，借助前述第1膨胀机驱动第1发电机来发电，在前述第1热交换工序中，将被前述第1压缩机压缩的空气和热媒借助第1热交换器进行热交换，将热媒加热，在前述热媒储存工序中，将被前述第1热交换器加热的热媒储存于热媒罐，在前述第2热交换工序中，将被从前述第1蓄压罐供给的压缩空气和被从前述热媒罐供给的热媒借助第2热交换器进行热交换，将压缩空气加热，在前述排气工序中，在前述第1空气储存工序中被储存于前述第1蓄压罐的压缩空气的量超过预先规定的量时，将被前述第1压缩机压缩的空气不储存于前述第1蓄压罐而是向外部排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.01 JP 2015-0943301.一种压缩空气储能发电方法，其特征在于，具备第1空气压缩工序、第1空气储存工序、第1空气供给工序、第1发电工序、第1热交换工序、热媒储存工序、第2热交换工序、排气工序，在前述第1空气压缩工序中，借助变动的输入电力驱动第1压缩机，将空气压缩，在前述第1空气储存工序中，将被前述第1压缩机压缩的空气储存至第1蓄压罐，在前述第1空气供给工序中，将压缩空气从第1蓄压罐供给至第1膨胀机，在前述第1发电工序中，借助前述第1膨胀机驱动第1发电机来发电，在前述第1热交换工序中，将被前述第1压缩机压缩的空气和热媒借助第1热交换器进行热交换，将热媒加热，在前述热媒储存工序中，将被前述第1热交换器加热的热媒储存于热媒罐，在前述第2热交换工序中，将被从前述第1蓄压罐供给的压缩空气和被从前述热媒罐供给的热媒借助第2热交换器进行热交换，将压缩空气加热，在前述排气工序中，在前述第1空气储存工序中被储存于前述第1蓄压罐的压缩空气的量超过预先规定的量时，将被前述第1压缩机压缩的空气不储存于前述第1蓄压罐而是向外部排出。2.如权利要求1所述的压缩空气储能发电方法，其特征在于，在前述排气工序中，被前述第1压缩机压缩的空气借助前述第1热交换器与热媒进行热交换来加热热媒后，被向外部排出。3.如权利要求2所述的压缩空气储能发电方法，其特征在于，在前述排气工序中，被前述第1热交换器加热的热媒为预先规定的温度以上的温度后，被储存于前述热媒罐。4.如权利要求1~3中任一项所述的压缩空气储能发电方法，其特征在于，在前述排气工序中，被前述第1压缩机压缩的空气被向大气排出。5.如权利要求1~3中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：松隈正树，猿田浩树，坂本佳直美，户岛正刚，久保洋平，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP