气液混合循环发电储能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及气液混合循环发电储能系统，一种气液混合循环发电储能系统，该系统包括：第一储液罐和第二储液罐，以及用于向第一储液罐和第二储液罐增压的真空压缩机，所述真空压缩机与市电或电池组连接；所述第一储液罐底部与一水轮发电机组的进水口连通，水轮发电机组的出水口与所述第二储液罐连通；利用压缩空气压力来驱动水或其他液体发电，带动发电机来发电。在电网电力富余时吸收电力给储气罐加压，在电网需要电力的时候把罐内高压空气储存的能量释放出来，通过驱动水或其他液体推动水轮发电机组转动，从而带动发电机转动而发电，发出的电力通过转换变压器送到电网或其他耗能电器。

【技术实现步骤摘要】
气液混合循环发电储能系统
本技术涉及发电领域，具体涉及一种气液混合循环发电储能系统。
技术介绍
随着经济的发展，能源和环境对人类生活、社会发展的影响越来越大。电力是一种即发即用的能源，大容量电力的储存一直是一个比较大的难题，要么是利用费用高的电池组，要么是建大型的抽水蓄能电站；但这些措施，不是容量有限或环保因素制约或成本太高不经济等原因，均无法得到大规模的推广。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气液混合循环发电储能系统，利用压缩空气压力来驱动水或其他液体发电，带动发电机来发电。在电网电力富余时吸收电力给储气罐加压，在电网需要电力的时候把罐内高压空气储存的能量释放出来，通过驱动水或其他液体推动水轮发电机组转动，从而带动发电机转动而发电，发出的电力通过转换变压器送到电网或其他耗能电器。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种气液混合循环发电储能系统，该系统包括：第一储液罐和第二储液罐，以及用于向第一储液罐和第二储液罐增压的真空压缩机，所述真空压缩机与市电或电池组连接；所述第一储液罐底部与一水轮发电机组的进水口连通，水轮发电机组的出水口与所述第二储液罐连通；所述第一储液罐与水轮发电机组出水口之间通过一回流管导通，所述第二储液罐底部与水轮发电机组进水口之间通过一进水管导通；所述水轮发电机组与所述电池组连接，用于存储所发电能；所述第一储液罐、第二储液罐、水轮发电机组、真空压缩机以及回流管和进水管均设置有控制阀。本方案根据用电负荷进行电能调节，在电网电力富余的时候，启动真空压缩机往第一储液罐施加压力；在电网需要电力的时候，打开阀门，液体在强压作用下驱动进入水轮发电机组，推动水轮发电机组转动，通过传动轴带动发电机发电，并将电能存储在电池组中，达到储能目的。并通过第一储液罐和第二储液罐之间的闭环回路利用真空压缩机完成反复循环发电。进一步的，所述第一储液罐和第二储液罐顶部均设置有泄压口，所述泄压口与一台气动发电机连接，泄压口与气动发电机之间设置有控制阀。由于第一储液罐和第二储液罐在发电状态下，罐内气压必须高于大气压才能推动液体流入水轮发电机组发电，当液体全部排空后，罐内剩余气压仍然是一个高气压，第一储液罐和第二储液罐之间的循环往复就必须泄压，因此利用该泄压与气动发电机连接，从而避免能量损失。进一步的，所述第一储液罐和第二储液罐体积相同，且满足第一储液罐和第二储液罐所装液体体积之和小于等于两者容积的一半。进一步的，所述第一储液罐和第二储液罐所装液体为水或水银。进一步的，所述水轮发电机组通过整流器与所述电池组连接，所述真空压缩机通过逆变器与所述市电或电池组连接。进一步的，所述第一储液罐和第二储液罐均设置有压力传感器和液位传感器，系统根据液位高度控制所述真空压缩机的启停以及各阀门的闭合状态。本技术的有益效果是：本专利技术利用闲暇时的电能向第一储液罐或第二储液罐增压，电力负荷高峰时段，则通过打开阀门，利用高压驱动液体发电，并通过第一储液罐或第二储液罐之间建立的闭环循环回路完成循环式发电，从而起到调节电力负荷的作用，同时解决大规模电力储存难题。附图说明图1是本技术基本原理图；图2是本技术系统整体示意图；图3是第一储液罐增压示意图；图4是第一储液罐发电示意图；图5是第二储液罐增压示意图；图6是第二储液罐发电示意图；图7是第一储液罐和第二储液罐平压状态示意图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种气液混合循环发电储能系统，该系统的基本原理是利用压缩空气推动液体使其产生动能用于驱动水轮发电机组发电，其基本原理可参考图1所示，在一个基发电单元中包括至少一个储液罐、一台空气压缩机以及一台水轮发电机组和必要的储存电能的设备，例如电池组等。然而，以上基本发电单元只能完成一次性发电，无法做到循环式发电，要实现循环式发电就必须保证储液罐内一直有液体可以用于驱动水轮发电机组。针对上述问题，本实施例提出一种气液混合循环发电储能系统，其结构可参考图2所示，该系统包括第一储液罐1和第二储液罐2，以及用于向第一储液罐1和第二储液罐2增压的真空压缩机4，真空压缩机4与市电或电池组8连接；第一储液罐1底部与一水轮发电机组3的进水口连通，水轮发电机组3的出水口与第二储液罐2连通；第一储液罐1与水轮发电机组3出水口之间通过一回流管10导通，第二储液罐2底部与水轮发电机组3进水口之间通过一进水管11导通；水轮发电机组3与电池组8连接，用于存储所发电能；第一储液罐1、第二储液罐2、水轮发电机组3、真空压缩机4以及回流管10和进水管11均设置有控制阀。为了方便描述，对各电磁阀依次标号为电磁阀一、电磁阀二……电磁阀九，对应附图标记100-108。第一储液罐1和第二储液罐2顶部均设置有泄压口，泄压口与一台气动发电机5连接，泄压口与气动发电机5之间设置有控制阀整个系统运行可分为两阶段和多种运行状态，两阶段可大致分为第一发电阶段和第二发电阶段。第一发电阶段包括以下运行状态：第一状态为第一储液罐1增压状态，如图3所示，闲暇时，真空压缩机4利用市电对第一储液罐1增压进行增压，该状态下仅电磁阀二101和电磁阀三102打开，其余电磁阀全部关闭，增压完成等待电力负荷高峰时段来临。当电力负荷高峰时段来临后，系统进入第二状态，即第一储液罐1发电，参考图4所示，该状态下，电磁阀六105、电磁阀八107以及电磁阀九108打开，其余全部关闭，液体在高压作用下推动水轮发电机组3发电，同时液体进入第二储液罐2内，在这个过程中第二储液罐2内被压缩排除的气体推动气动发电机5发电。至此完成第一发电阶段，然后进入第二阶段；与第一发电阶段类似的，首先进入第二储液罐2增压状态，参考图5所示，其中阀门的控制与第一储液罐1类似，该状态下进电磁阀三102和电磁阀四103打开，其余关闭，真空压缩机4对第二储液罐2增压，增压完成后进入发电状态。发电状态如图6所示，此状态下仅电磁五104、电磁阀七106和电磁阀一100打开，其余关闭，完成发电状态，发电状态结束后液体全部进入第一储液罐1内，完成一次循环，然后重复上述状态。最后还包括一个平压阶段，参考图7所示，第一储液罐1和第二储液罐2之间的电磁阀二101和电磁阀四103打开，其余关闭，使得，第一储液罐1和第二储液罐2气压相等。平压是在某个罐体在发电时达到低水位后，停止发电，此时低水位罐体的压力仍比较大，利用平压作用可回收利用这部分能量，减少真空压缩机4运行时间。需要说明的是，由于本方案重在调节电网负荷，因此上述第二阶段一般是在电网电力富余时完成，并非是指在负荷高峰时段完成。为了在实际中完成电力负荷平衡调节，可以选择多组气液混合循环发电储能系统串联的方式，对其依次编号，即第一组发电完后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气液混合循环发电储能系统，其特征在于，该系统包括：/n第一储液罐（1）和第二储液罐（2），以及用于向第一储液罐（1）和第二储液罐（2）增压的真空压缩机（4），所述真空压缩机（4）与市电或电池组（8）连接；/n所述第一储液罐（1）底部与一水轮发电机组（3）的进水口连通，水轮发电机组（3）的出水口与所述第二储液罐（2）连通；/n所述第一储液罐（1）与水轮发电机组（3）出水口之间通过一回流管（10）导通，所述第二储液罐（2）底部与水轮发电机组（3）进水口之间通过一进水管（11）导通；/n所述水轮发电机组（3）与所述电池组（8）连接，用于存储所发电能；/n所述第一储液罐（1）、第二储液罐（2）、水轮发电机组（3）、真空压缩机（4）以及回流管（10）和进水管（11）均设置有控制阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种气液混合循环发电储能系统，其特征在于，该系统包括：
第一储液罐（1）和第二储液罐（2），以及用于向第一储液罐（1）和第二储液罐（2）增压的真空压缩机（4），所述真空压缩机（4）与市电或电池组（8）连接；
所述第一储液罐（1）底部与一水轮发电机组（3）的进水口连通，水轮发电机组（3）的出水口与所述第二储液罐（2）连通；
所述第一储液罐（1）与水轮发电机组（3）出水口之间通过一回流管（10）导通，所述第二储液罐（2）底部与水轮发电机组（3）进水口之间通过一进水管（11）导通；
所述水轮发电机组（3）与所述电池组（8）连接，用于存储所发电能；
所述第一储液罐（1）、第二储液罐（2）、水轮发电机组（3）、真空压缩机（4）以及回流管（10）和进水管（11）均设置有控制阀。


2.根据权利要求1所述的气液混合循环发电储能系统，其特征在于，所述第一储液罐（1）和第二储液罐（2）顶部均设置有泄压口，所述泄压口与一台气...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄贵雄，黄莲珍，黄钰荃，黄祥家，
申请(专利权)人：黄贵雄，
类型：新型
国别省市：广西;45