一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统，该系统通过控制膨胀机入口温度实现系统输出功率变化，也可通过控制压缩机入口温度实现系统输入功率的变化。该系统采用多温区蓄热，实现系统对不同温度的需求，其中低温蓄热来源于低负荷运行下的膨胀机出口空气冷量，中温蓄热来源于压缩过程的压缩热。此外，为提高系统的能量密度、系统输出工况范围和可再生能源利用率，系统将波动不可再生能源转化为热量进行储存，并在需要时加热涡轮入口温度。在本系统中，由于热量的梯级利用，在实现系统宽工况运行的条件下可提高系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统
本技术属于压缩空气储能、蓄冷蓄热、可再生能源等领域，涉及一种储能系统，特别涉及一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统，是一种可以实现系统宽工况高效运行，提高可再生能源吸纳的储能系统。
技术介绍
能源和环境问题的可持续发展是国民经济发展的基础，而解决电力行业中的能源环境问题是保证我国经济可持续发展的重要组成部分。电力储能是调整我国能源结构、大规模发展可再生能源、提高能源安全的关键技术之一，大规模储能技术的研究具有重要理论和实践价值。目前的储能系统有抽水蓄能、压缩空气储能、燃料电池、飞轮储能等，抽水蓄能和压缩空气储能具有储能密度大、输出功率大等特点，已被认为可大规模利用。但抽水蓄能电站必须建设大坝，耗水量大，对生态也会造成一定得破坏。而压缩空气储能系统不耗水，对生态环境基本没有影响，具有初始投资成本低、效率高、无毒、寿命长等优点，具有较大的发展前景。目前压缩空气储能系统的变工况调节手段主要包括压缩机导叶/扩压器调节、膨胀机静叶调节、阀门节流/压力调节等手段。其中压缩机导叶/扩压器调节和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统，所述系统至少包括一第一压缩机组、一第二压缩机组、一第一膨胀机组、一第二膨胀机组和一储气装置，所述系统还至少设置一低温蓄热器和一压缩热蓄热器，其特征在于，/n所述第一压缩机组包括可相互切换的第一进气管线和第二进气管线，所述第一压缩机组的进气口通过其第一进气管线和第二进气管线与大气连通，所述第一压缩机组的第一进气管线上还设置一压缩侧第一低温换热器，所述压缩侧第一低温换热器的热侧设置在所述第一压缩机组的第一进气管线上，所述压缩侧第一低温换热器的冷侧通过管路与所述低温蓄热器形成低温介质循环回路；/n所述第二压缩机组包括可相互切换的第一进气管线和第二进...

【技术特征摘要】
1.一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统，所述系统至少包括一第一压缩机组、一第二压缩机组、一第一膨胀机组、一第二膨胀机组和一储气装置，所述系统还至少设置一低温蓄热器和一压缩热蓄热器，其特征在于，
所述第一压缩机组包括可相互切换的第一进气管线和第二进气管线，所述第一压缩机组的进气口通过其第一进气管线和第二进气管线与大气连通，所述第一压缩机组的第一进气管线上还设置一压缩侧第一低温换热器，所述压缩侧第一低温换热器的热侧设置在所述第一压缩机组的第一进气管线上，所述压缩侧第一低温换热器的冷侧通过管路与所述低温蓄热器形成低温介质循环回路；
所述第二压缩机组包括可相互切换的第一进气管线和第二进气管线，所述第二压缩机组的进气口通过其第一进气管线和第二进气管线与所述第一压缩机组的排气口连通，其中，所述第二压缩机组的第一进气管线上还设置一压缩侧第二低温换热器，所述压缩侧第二低温换热器的热侧设置在所述第二压缩机组的第一进气管线上，所述压缩侧第二低温换热器的冷侧通过管路与所述低温蓄热器形成低温介质循环回路；所述第二压缩机组的第二进气管线上还设置一压缩侧第一中温换热器，所述压缩侧第一中温换热器的热侧设置在所述第二压缩机组的第二进气管线上，所述压缩侧第一中温换热器的冷侧通过管路与所述压缩热蓄热器形成传热介质循环回路；
所述储气装置包括可相互切换的第一进气管线和第二进气管线，所述储气装置的进气口通过其第一进气管线和第二进气管线与所述第二压缩机组的排气口连通，所述储气装置的第二进气管线上还设置一压缩侧第二中温换热器，所述压缩侧第二中温换热器的热侧设置在所述储气装置的第二进气管线上，所述压缩侧第二中温换热器的冷侧通过管路与所述压缩热蓄热器形成传热介质循环回路；
所述储气装置还包括可相互切换的第一排气管线和第二排气管线，所述储气装置的排气口通过其第一排气管线和第二排气管线与所述第一膨胀机组的进气口连通，所述储气装置的第一排气管线上还设置一膨胀侧第一中温换热器，所述膨胀侧第一中温换热器的冷侧设置在所述储气装置的第一排气管线上，所述膨胀侧第一中温换热器的热侧通过管路与所述压缩热蓄热器形成传热介质循环回路；
所述第一膨胀机组包括可相互切换的第一排气管线和第二排气管线，所述第一膨胀机组的排气口通过其第一排气管线和第二排气管线与所述第二膨胀机组的进气口连通，其中，所述第一膨胀机组的第一排气管线上还设置一膨胀侧第二中温换热器，所述膨胀侧第二中温换热器的冷侧设置在所述第一膨胀机组的第一排气管线上，所述膨胀侧第二中温换热器的热侧通过管路与所述压缩热蓄热器形成传热介质循环回路；所述第一膨胀机组的第二排气管线上还设置一膨胀侧第一低温换热器，所述膨胀侧第一低温换热器的冷侧设置在所述第一膨胀机组的第二排气管线上，所述膨胀侧第一低温换热器的热侧通过管路与所述低温蓄热器形成低温介质循环回路；
所述第二膨胀机组包括可相互切换的第一排气管线和第二排气管线，所述第二膨胀机组的排气口通过其第一排气管线和第二排气管线与大气连通，其中，所述第二膨胀机组的第二排气管线上还设置一膨胀侧第二低温换热器，所述膨胀侧第二低温换热器的冷侧设置在所述第二膨胀机组的第二排气管线上，所述膨胀侧第二低温换热器的热侧通过管路与所述低温蓄热器形成低温介质循环回路。

【专利技术属性】
技术研发人员：郭欢，徐玉杰，孙建亭，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11