利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统与方法，以克服现有等温压缩空气储能系统因采用单罐体结构压力容器不具备近似等压放电能力的问题。本发明专利技术基于等温压缩空气储能技术基本原理，采用不溶于水的可凝气体作为储能工质和双罐体结构压力容器等措施，借助液体活塞和喷雾冷却等手段，并使用液力机械代替气动机械，来实现利用可凝气体相变行为的等温压缩气体储能系统的近似等压放电，为特殊负荷提供近似稳定的功率输出，对提高压缩气体储能技术性能、拓宽压缩气体储能技术应用领域等方面具有重要现实意义。

【技术实现步骤摘要】
利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统与方法
本专利技术属于物理储能
，具体涉及一种利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统与方法。
技术介绍
随着化石能源储量的不断枯竭和环境污染问题的日益严重，绿色低碳的可再生能源受到了极大关注。然而，由于可再生能源的间断性和波动性特点，其并网问题较为突出，使得现阶段“弃风、弃光、限电”等现象普遍存在。储能技术可实现波动性可再生能源的时空管理，有助于提高可再生能源的并网容量等级。传统压缩空气储能作为一种基于燃气轮机循环的储能技术，具有响应速度快、部分负荷性能好、功率等级与能量等级范围宽等特点。自其被提出以来，经过多年的技术发展与革新，已经发展成为囊括多种热力学实现形式，使用多种工作介质的储能技术体系。目前主要包括非绝热压缩空气储能、绝热压缩空气储能、等温压缩空气储能、液化空气储能、超临界压缩空气储能以及基于替代性工质的压缩气体储能技术等实现形式。压缩空气储能技术的功率/能量等级范围较宽，其诞生的初衷是为了提高波动性可再生能源的并网容量等级和平衡电力系统峰谷差，这使得压缩空气储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，包括第一压力容器(1)和第二压力容器(6)，第一压力容器(1)和第二压力容器(6)中均设置有水及不溶于水的可凝气体，第一压力容器(1)和第二压力容器(6)中的可凝气体均以液相和气相同时存在，且液相和气相的交界面分别形成第一液体活塞(5)和第二液体活塞(9)；/n第一压力容器(1)和第二压力容器(6)之间通过设置有第一控制阀门(11)的压力容器连接管道(10)连接，第一压力容器(1)和第二压力容器(6)分别配置有能够从底部循环水至顶部喷淋的第一喷雾系统和第二喷雾系统；/n还包括蓄水池(16)，蓄水池(16)下部出口端依次通过主水泵(1...

【技术特征摘要】
1.利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，包括第一压力容器(1)和第二压力容器(6)，第一压力容器(1)和第二压力容器(6)中均设置有水及不溶于水的可凝气体，第一压力容器(1)和第二压力容器(6)中的可凝气体均以液相和气相同时存在，且液相和气相的交界面分别形成第一液体活塞(5)和第二液体活塞(9)；
第一压力容器(1)和第二压力容器(6)之间通过设置有第一控制阀门(11)的压力容器连接管道(10)连接，第一压力容器(1)和第二压力容器(6)分别配置有能够从底部循环水至顶部喷淋的第一喷雾系统和第二喷雾系统；
还包括蓄水池(16)，蓄水池(16)下部出口端依次通过主水泵(15)、逆止阀(19)以及第二控制阀门(12)连接至第一压力容器(1)底部，主水泵(15)上连接有电动机(14)；蓄水池(16)顶部入口依次通过水轮机(18)第四控制阀门(20)、第三控制阀门(13)连接至第二压力容器(6)底部，水轮机(18)上连接有发电机(17)。


2.根据权利要求1所述的利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，第一喷雾系统包括第一循环水泵(2)，第一循环水泵(2)的入口端通过管线连接至第一压力容器(1)底部，第一循环水泵(2)的出口端通过管线连接至第一雾化喷嘴(3)，第一雾化喷嘴(3)设置于第一压力容器(1)顶部。


3.根据权利要求1所述的利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，第二喷雾系统包括第二循环水泵(7)，第二循环水泵(7)的入口端通过管线连接至第二压力容器(6)底部，第二循环水泵(7)的出口端通过管线连接至第二雾化喷嘴(8)，第二雾化喷嘴(8)设置于第二压力容器(6)顶部。


4.根据权利要求1所述的利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，压力容器连接管道(10)的一端通过引水口(4)插入至第一压力容器(1)的水层中，另一端连接至第二压力容器(6)的顶部。


5.根据权利要求1所述的利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，水轮机(18)下部入口依次通过第五控制阀门(21)和第三控制阀门(13)连接至第二压力容器(6)底部。


6.根据权利要求1所述的利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，所述蓄水池(16)顶部开口，为环境压力储水系统。


7.利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能方法，采用权利要求1所述的利用可凝气体相变的准等压放电等温压缩储能系统，其特征在于，在储能阶段，逆止阀(19)和第二控制阀门(12)打开，其余阀门均关闭，电能驱动电动机(14)旋转，带动主水泵(15)将蓄水池(16)中的水经逆止阀(19)和第二控制阀门(12)送至第一压力容器(1)中，使得第一压力容器(1)中的水位和第一液体活塞(5)上升，对气相可凝气体进行压缩，气相可凝气体发生气-液相变而液化，第一压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵攀，赖勇全，王江峰，戴义平，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61