The invention discloses a pumped compressed air energy storage system and its operation method, which comprises a high-pressure gas-water tank, an atmospheric pressure water storage tank, a generator, a pumping pump and a water turbine, a gas-water heat exchanger is arranged in the high-pressure gas-water tank, a pump and a water turbine are respectively connected by a three-way valve at the bottom of the high-pressure gas-water tank, and an atmospheric pressure water storage tank. The bottom is communicated with the inlet of the pump and the outlet of the hydraulic turbine respectively through the three-way valve. When the power grid is in low ebb, the water in the atmospheric reservoir is pumped into the high-pressure gas-water tank through a water pump. The gas and water in the tank are fully mixed to ensure the temperature in the tank is constant, so that the gas is compressed in the near isothermal state, reducing the compression power consumption. At the same time, the gas pressure in the gas-water tank keeps rising, which ensures the pump to operate in the high efficiency area through frequency conversion. At the peak of electricity consumption, the water in the high-pressure gas-water tank is released to drive the turbine to do work and generate electricity to the power grid. The energy storage system has the characteristics of simple and reliable, high energy conversion efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种抽水压缩空气储能系统及其运行方法
本专利技术涉及空气储能领域,尤其涉及一种抽水压缩空气储能系统及其运行方法。
技术介绍
随着能源互联网及环保需求的发展,越来越多的可再生能源并入电网发电。包括太阳能发电,风能发电等,这些并把能源发电具有间歇性,波动性大的特点,其大规模利用必然造成电网的调峰难题,冲击电网负荷供需的稳定。因此,储能技术应运而生。通过储能系统,在用电低谷期或发电高峰期,将电能转化为其他能源型式储存,当用电高峰或发电低谷时,将储存的能量通过动力设备发电上网,从而保证电网中稳定的供需关系。目前大规模的储能方式有两种,抽水蓄能和压缩气体储能。抽水蓄能能源转换效率高,可达75%,但需要形成一定高差的大容量上游和下游水库,对选址的要求很高。压缩气体储能对选址的要求较低,型式有两种,非绝热型和绝热型压缩。非绝热型压缩需采用天然气补燃,严重依赖天然气供应。目前发展的主要方向是绝热型压缩气体储能,但需要通过多级压缩,中间冷却的方式降低压缩气体的温度,减少压缩功耗并储存压缩时产生的热能。释能时,空气压力不断降低,需将储存的热量加热降压空气,增加膨胀机的输出功。目前,压缩气体储能技术可将储能效率提高到60%-70%。但其系统比较复杂,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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种抽水压缩空气储能系统及其运行方法。本专利技术融合了传统抽水蓄能技术和绝热型空气储能的优点,同时突破了传统抽水蓄能电站选址难和压缩气体 ...
【技术保护点】
1.一种抽水压缩空气储能系统,其特征在于:包括高压气水罐(1)、常压储水池(3)、发电机(7)、抽水泵(4)和水轮机(5);所述高压气水罐(1)内设置有气水换热装置(8);所述高压气水罐(1)的底部通过三通阀,分别管路连接抽水泵(4)出水口和水轮机(5)进水口;所述三通阀与抽水泵(4)出水口之间的管路上设置有储能控制阀(2‑1),所述三通阀与水轮机(5)进水口的管路上设置有释能控制阀(2‑2);所述常压储水池(3)的底部通过三通阀分别连通抽水泵(4)的进水口和水轮机(5)的出水口。
【技术特征摘要】
1.一种抽水压缩空气储能系统,其特征在于:包括高压气水罐(1)、常压储水池(3)、发电机(7)、抽水泵(4)和水轮机(5);所述高压气水罐(1)内设置有气水换热装置(8);所述高压气水罐(1)的底部通过三通阀,分别管路连接抽水泵(4)出水口和水轮机(5)进水口;所述三通阀与抽水泵(4)出水口之间的管路上设置有储能控制阀(2-1),所述三通阀与水轮机(5)进水口的管路上设置有释能控制阀(2-2);所述常压储水池(3)的底部通过三通阀分别连通抽水泵(4)的进水口和水轮机(5)的出水口。2.根据权利要求1所述抽水压缩空气储能系统,其特征在于:所述水轮机(5)通过传动轴连接发电机(7),并通过电路切换开关(6)连接变压器;所述变压器连接电网。3.根据权利要求2所述抽水压缩空气储能系统,其特征在于:所述高压气水罐(1)内气体为空气或氮气。4.根据权利要求3所述抽水压缩空气储能系统,其特征在于:所述抽水泵(4)通过电路切换开关(6)连接变压器;所述变压器连接电网。5.根据权利要求4所述抽水压缩空气储能系统,其特征在于:所述储能控制阀(2-1)和...
【专利技术属性】
技术研发人员:许雄文,刘金平,张嘉,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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