一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统技术方案

本发明专利技术公开了发明专利技术高压绝热储气抽水压缩空气储能系统，水气共容舱中的空气经过增压机后直接进入储气竖井，维持水气共容舱内气体压力稳定不变。由于储气竖井的蓄热作用，同时储存了压缩空气的势能和热能。在释能阶段，系统的输出电能包括两部分：一部分，竖井中具有一定温度的高压空气进入透平膨胀做功；另一部分水气共容舱中的水推动水轮机发出电能，提高了系统的储能密度和运行效率。由于储气竖井外部有绝热层，其中的空气温度较高，流经透平膨胀后温度降低，保证了水气共容舱内温度较低，避免水的温度升高对水轮机造成损伤。本发明专利技术利用储气竖井将高压空气储存，大大降低了高压容器的投资成本，缩短储能系统的回收年限，提高系统运行经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统
本专利技术涉及电能物理储存领域，特别涉及一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统。
技术介绍
随着能源环境问题的日益突出，风能、太阳能等可再生能源受到越来越多的重视，但是由于可再生能源的波动性、随机性以及现有电网的调峰能力不足等问题给可再生能源的发展带来了巨大的挑战。储能系统作为电厂和电网之间的过渡系统，能够有效解决可再生能源的并网问题。此外，储能系统还能够平滑电网的负荷波动，提高电网的安全性和可调控性。现有的储能方式中，由于受到储能规模、放电时间、技术成熟度等因素的限制，目前只有压缩空气储能和抽水蓄能能够大规模应用。然而压缩空气储能与抽水蓄能系统也有一定的缺点。压缩空气储能系统内部换热环节多，不可逆损失大，并且，为了保证较高的输出功率和效率，在发电阶段需要消耗大量燃料；抽水蓄能系统对地形及水源有较高的要求。针对这些问题，西安交通大学王焕然等人首次提出水-气共容舱电力储能系统，并针对该系统在发电和储能过程中的变工况工作特性，提出了恒压水-气共容舱电力储能系统(CN201210099690.1)。该恒压水-气共容舱电力储能系统利用蒸汽锅炉向水气共容舱内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统，其特征在于，包括蓄水池(1)、水气共容舱(2)和储气竖井(3)，蓄水池(1)通过阀门和水泵机组(9)连接至水气共容舱(2)的进水口，水气共容舱(2)的出水口通过阀门和水轮机机组(10)与蓄水池(1)相连；水轮机机组(10)连接至发电机；水气共容舱(2)内设有能够随水气共容舱(2)内液面浮动的空心钢板(23)；水气共容舱(2)上端的出气口分别通过阀门连接至透平(4)和增压机(5)，透平(4)和增压机(5)分别通过阀门连接至储气竖井(3)；增压机(5)连接电动机(12)和压缩机组(6)，透平(4)连接至发电机(13)。

【技术特征摘要】
1.一种高压绝热储气抽水压缩空气储能系统，其特征在于，包括蓄水池(1)、水气共容舱(2)和储气竖井(3)，蓄水池(1)通过阀门和水泵机组(9)连接至水气共容舱(2)的进水口，水气共容舱(2)的出水口通过阀门和水轮机机组(10)与蓄水池(1)相连；水轮机机组(10)连接至发电机；水气共容舱(2)内设有能够随水气共容舱(2)内液面浮动的空心钢板(23)；水气共容舱(2)上端的出气口分别通过阀门连接至透平(4)和增压机(5)，透平(4)和增压机(5)分别通过阀门连接至储气竖井(3)；增压机(5)连接电动机(12)和压缩机组(6)，透平(4)连接至发电机(13)。2.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统，其特征在于，水气共容舱(2)壁面内部有螺旋状的导轨(24)，空心钢板(23)随液面在螺旋状的导轨(24)内滑动。3.根据权利要求2所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统，其特征在于，圆形空心钢板(23)下表面为倾斜面，空心钢板(23)体积对称面的横截面为直角三角形，且其较大的锐角和螺旋状的导轨(24)螺旋角相同。4.根据权利要求1所述的高压绝热储气抽水压缩空气储能系统，其特征在于，圆形空心钢板(23)下方倾斜面设有竖直放置的钢板(27)，钢板(27)的下表面与圆形空心钢板(23)上表面平行。5.根据权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焕然，张淑宇，李瑞雄，李丞宸，严凯，刘明明，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61