一种基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统，涉及压缩空气储能技术领域。具体包括由井道、大空间洞穴或巷道组成的地下洞穴和地面水池、浸没在水下的尼龙布管压缩空气储存体系。在地下洞穴中布置压缩空气输送管、分气管、集气管、尼龙布管和末端管件；尼龙布管分为并联的工作段和串联的末段，其出口连接固定在洞穴最低处的末端管件。在大空间洞穴中，每条尼龙布管都采用双层螺旋盘管的方式。本发明专利技术通过与地面水池配合，形成基本恒压的储气空间；使得压缩机和膨胀机都能在其设计工况附近高效工作，同样大小洞穴的蓄能量至少增大一倍，并且化解了对超高压地下洞穴的结构处理难题，可大大降低压缩空气储能系统成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统
本专利技术涉及压缩空气储能
，尤其涉及一种基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统。
技术介绍
由于用电需求峰谷差越来越大，加上太阳能、风能等可再生能源发电的间断性，要求大力发展蓄能装置系统，由于抽水蓄能电站受特殊地质条件限制，压缩空气储能系统是一种应用前景广阔的方案，由于超高压力的大容器的高成本无法付之实践，所以利用地下洞穴的压缩空气储能系统尤其受到重视。但目前的压缩空气储能系统存在效率偏低的问题。主要原因是因为在地下洞穴的容积一定的情况下，随着充气或排气过程的进行，压力会相应变化，使得压缩机和膨胀机在非设计工况下运行，且不能充分利用地下洞穴的容积，有效容积利用率低于30％，使得稀缺的地下洞穴资源没有被充分利用。由于废弃的煤矿等洞穴比较脏，如果不进行过滤处理，将对压缩机和膨胀机的安全运行不利。此外，要使得地下洞穴耐受超高的压力，洞穴井口的结构处理是非常费钱的开支。已有海底压缩空气储能系统的方案，即在岛屿附近几百米深的海底布置漏底的压缩空气储罐容器的报道。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统，其特征在于，包括洞穴(1)、地面水池(2)、压缩空气输送管(3)、分气管(4)、集气管(5)、末端管件(7)、尼龙布管(8)和支撑架构；/n所述洞穴(1)包括井道(101)和与井道相通的地下洞穴(102)，所述地下洞穴(102)内布有尼龙布管(8)；/n所述地面水池(2)与井口连通；/n所述压缩空气输送管(3)插入井道(101)内，将井道(101)与地下洞穴(102)连接处向下的部分设为分气管(4)；/n所述尼龙布管(8)分为工作段和末段；工作段的尼龙布管(8)一端连接分气管，另一端连接集气管；末段的尼龙布管(8)一端连接集气管，另一端连接末端管件(...

【技术特征摘要】
1.一种基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统，其特征在于，包括洞穴(1)、地面水池(2)、压缩空气输送管(3)、分气管(4)、集气管(5)、末端管件(7)、尼龙布管(8)和支撑架构；
所述洞穴(1)包括井道(101)和与井道相通的地下洞穴(102)，所述地下洞穴(102)内布有尼龙布管(8)；
所述地面水池(2)与井口连通；
所述压缩空气输送管(3)插入井道(101)内，将井道(101)与地下洞穴(102)连接处向下的部分设为分气管(4)；
所述尼龙布管(8)分为工作段和末段；工作段的尼龙布管(8)一端连接分气管，另一端连接集气管；末段的尼龙布管(8)一端连接集气管，另一端连接末端管件(7)。


2.根据权利要求1所述基于地下洞穴的恒压压缩空气储放系统，其特征在于，所述地下洞穴内(102)排布方式有两种：
对于大空间的地下洞穴(102)，每条尼龙布管(8)都采用双层螺旋盘管的方式：分气管(4)与集气管(5)都布置在中心区域，工作段的各上层尼龙布管(8)盘管的一端连接分气管(4)的接口，尼龙布管(8)盘旋到地下洞穴(102)外缘后下降到下层，再盘旋到中心区域时尼龙布管(8)盘管的另一端连接集气管(5)的接口；末段尼龙布管(8)盘管的上层端口连接集气管(5)的接口，其下层端口连接中心区域的末端管件(7)的进口，末端管件(7)的出口管口斜切固定在地下洞穴(2)的底部；
对于巷道型的地下洞穴(102)，工作段上每条巷道的尼龙布管(8)都采用U形排布的方式：U形尼龙布管(8)的上端口连接分气管(4)的接口，下端口连接集气管(5)的接口；末段U形尼龙布管(8)的进口连接集气管(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉峰，陈亚平，朱子龙，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32