The utility model discloses a high-efficiency compressed air energy storage system, the system comprises a cooler, air compressor, low pressure, high pressure air compressor interstage cooler, heat storage / heat exchanger and turbo expander; high pressure air compressor exhaust port and the heat exchanger heat recovery / compression tube inlet is communicated with the reservoir. Heat exchanger / compression heat recovery tubes and a gas water separator, cooler is connected with a gas water separator, air outlet valve and the gas chamber by truncating the check connectivity, constitute the energy storage circuit; gas storage chamber and an exhaust heat exchanger high-pressure air inlet is communicated with the exhaust heat exchanger, high pressure air outlet and the heat storage / heat exchanger the upper part of the gas bubbling device connected, heat storage and heat / air turbine expander connection, turbine and generator connected structure energy release loop.
【技术实现步骤摘要】
一种高效压缩空气储能系统
本技术涉及一种高效压缩空气储能系统。
技术介绍
随着我国风电、光伏为代表的新能源发电产业迅猛增长,弃风、弃光现象也越来越突出。造成这种问题的主要原因在于风、光电的波动性和间歇性影响电网稳定,并增加电网负荷峰谷差。压缩空气储能系统可利用风、光弃电驱动空气压缩机将电能转换为高压空气存储,需要时再将高压空气释放出来驱动透平膨胀机做功,进而驱动电动机输出电能。通过压缩空气储能技术,可以将波动性新能源电能转化为稳定输出的高品质电能,同时还可灵活调整发电周期,平抑电网符合峰谷差。压缩空气储能系统可分为非绝热型和绝热型两类。非绝热型压缩空气储能系统不回收利用空气压缩热,需要在系统内布置燃烧装置,严重依赖于天然气供应,故其在偏远地区应用受到限制。绝热型压缩空气储能系统回收圧缩热,并在释能阶段用于加热透平膨胀机进口高压空气,不依赖于外部能源,且具有较高的电-电效率,是压缩空气储能技术发展的主要方向。现阶段,绝热压缩空气储能技术还存在以下问题:1)空气压缩机连续变工况运行,其相对内效率低,能量损耗高;2)系统内压缩热的回收、存储和利用需要增加多个热交换器及储热/换热器,使得系统流程复杂、占地面积大,同时储热介质的输送需要消耗大量泵功;3)中高温储热(>300℃)虽可提高系统电-电效率,但对储热/换热器材料和储热介质要求苛刻,成本高;4)由于储气室容量固定,释能阶段其压力逐渐降低,需要将高压空气节流减压以保证透平膨胀机进口压力稳定,一方面使得空气压力能损失,做功能力降低,另一方面导致回收的圧缩热不能被充分利用。
技术实现思路
本技术为了解决上述问 ...
【技术保护点】
一种高效压缩空气储能系统,其特征是:包括依次连接的冷却器、低压空气压缩机、级间冷却器、高压空气压缩机、储热/换热器和透平膨胀机;高压空气压缩机排气口与储热/换热器压缩热回收管束进口连通,储热/换热器压缩热回收管束与气水分离器、冷却器依次连通,气水分离器空气出口通过截断止回阀与储气室连通,构成能量存储回路;储气室与排气回热器高压空气进口连通,排气回热器高压空气出口与储热/换热器上部的气体鼓泡装置连通,储热/换热器空气与透平膨胀机连接,透平膨胀机与发电机连接,构成能量释放回路。
【技术特征摘要】
1.一种高效压缩空气储能系统,其特征是:包括依次连接的冷却器、低压空气压缩机、级间冷却器、高压空气压缩机、储热/换热器和透平膨胀机;高压空气压缩机排气口与储热/换热器压缩热回收管束进口连通,储热/换热器压缩热回收管束与气水分离器、冷却器依次连通,气水分离器空气出口通过截断止回阀与储气室连通,构成能量存储回路;储气室与排气回热器高压空气进口连通,排气回热器高压空气出口与储热/换热器上部的气体鼓泡装置连通,储热/换热器空气与透平膨胀机连接,透平膨胀机与发电机连接,构成能量释放回路。2.如权利要求1所述的一种高效压缩空气储能系统,其特征是:还包括高压空气湿化器,所述高压空气湿化器布置在储热/换热器与透平膨胀机之间;所述冷却器替换为预喷雾器。3.如权利要求1所述的一种高效压缩空气储能系统,其特征是:根据选取的系统内压缩空气最高压力,空气压缩机采用2级、3级或4级压缩,相应的在各级空气压缩机之间布置级间冷却器。4.如权利要求1所述的一种高效压缩空气储能系统,其特征是:所述储热/换热器内下部伸入压缩热回收管束,高压空气压缩机排出的高压高温空气在压缩热回收管束的管内流动,流动方向由上向下,储热/换热器内下部的低温水被换热管束以自然对流换热方式加热并流向储...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐震,董勇,马春元,张峰,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:新型
国别省市:山东,37
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