半地下式液态空气储能发电系统技术方案

本发明专利技术的实施例提供了半地下式液态空气储能发电系统，包括：冷箱、变电站、压缩单元、蓄冷单元、液态空气存储单元、膨胀发电单元、地下容纳单元和支撑平台。支撑平台设置于地面上，冷箱和变电站安装在支撑平台上，地下容纳单元位于支撑平台的下方，压缩单元、蓄冷单元、液态空气存储单元以及膨胀发电单元均安装于地下容纳单元内。通过这种结构设置，将压缩单元和膨胀发电单元置于地下容纳单元内，能够有效减少压缩单元和膨胀发电单元所产生的噪音。将蓄冷单元和液态空气存储单元两个低温单元置于地下容纳单元内，能够避免由于其低温所造成的安全隐患。同时，通过设置地下容纳单元能够极大减小半地下式液态空气储能发电系统的占地面积。

【技术实现步骤摘要】
半地下式液态空气储能发电系统
本专利技术涉及液态空气储能
，尤其涉及一种半地下式液态空气储能发电系统。
技术介绍
液态空气储能是解决大规模可再生能源并网和电网削峰填谷的一种极具前景的技术。在液态空气储能技术中，传统的储能系统包括压缩单元，膨胀发电单元，液化/复温单元、蓄冷单元和液态空气存储单元。其中，压缩单元和膨胀发电单元在运行时会产生较大噪音。蓄冷单元和液态空气存储单元的占地面积较大，且液态空气存储单元和蓄冷单元均为低温单元，具有安全距离要求。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供一种半地下式液态空气储能发电系统。本专利技术提供了一种半地下式液态空气储能发电系统，包括：冷箱、变电站、压缩单元、蓄冷单元、液态空气存储单元、膨胀发电单元、地下容纳单元和支撑平台。其中，所述支撑平台设置于地面上。所述冷箱和所述变电站安装在所述支撑平台上。所述地下容纳单元位于所述支撑平台的下方。所述压缩单元、所述蓄冷单元、所述液态空气存储单元以及所述膨胀发电单元均安装于所述地下容纳单元内。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述地下容纳单元包括压缩单元隔间、蓄冷单元隔间、液态空气存储单元隔间和膨胀发电单元隔间。其中，所述压缩单元置于所述压缩单元隔间内。所述蓄冷器单元置于所述蓄冷单元隔间内。所述液态空气存储单元置于所述液态空气存储单元隔间内。所述膨胀发电单元置于所述膨胀发电单元隔间内。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述支撑平台为钢筋混凝土支撑平台或者钢结构支撑平台。并且，在所述支撑平台的内部镶嵌有隔音板。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述压缩单元隔间、所述蓄冷单元隔间、所述液态空气存储单元隔间和所述膨胀发电单元隔间依次相邻设置。其中，所述压缩单元隔间、所述蓄冷单元隔间、所述液态空气存储单元隔间和所述膨胀发电单元隔间均使用保温墙体隔开。各所述保温墙体上均开设有穿设门体。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述支撑平台上开设有能够与所述压缩单元隔间连通的压缩单元穿设门体、能够与所述蓄冷单元隔间连通的蓄冷单元穿设门体、能够与所述液态空气存储单元隔间连通的液态空气存储单元穿设门体、以及能够与所述膨胀发电单元隔间连通的膨胀发电单元穿设门体。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述压缩单元包括电动机、空气净化器、空气压缩机组和压缩热存储利用装置。所述电动机与所述空气压缩机组和所述变电站连接，以驱动所述空气压缩机组运行。所述空气净化器的出口与所述空气压缩机组的入口连接。所述压缩热存储利用装置包括第一换热侧。所述空气压缩机组的出口与所述压缩热存储利用装置的第一换热侧的入口连接，以将压缩空气的压缩热量存储至所述压缩热存储利用装置内。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述冷箱内包括液化换热器。所述液化换热器包括第二换热侧和第三换热侧。所述蓄冷单元内包括蓄冷器。所述蓄冷器上分别连接有蓄冷器入口管路和蓄冷器出口管路。其中，所述压缩热存储利用装置的第一换热侧的出口与所述液化换热器的第二换热侧的入口连接，以使所述压缩空气降温。所述液化换热器的第三换热侧的入口通过第一液化换热器换热分支管路与所述蓄冷器出口管路连接。所述第三换热侧的出口通过第二液化换热器换热分支管路与所述蓄冷器入口管路连接，以形成液化换热器制冷循环回路。并且，所述液化换热器制冷循环回路上设有作为循环动力源的第一风机。所述第一液化换热器换热分支管路上设有第一流量控制阀。所述第二液化换热器换热分支管路上设有第二流量控制阀。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元包括节流元件、低温储罐和低温泵。所述冷箱还包括复温换热器。所述复温换热器包括第四换热侧。其中，所述第二换热侧的出口处连接有第一储能支管。所述低温储罐的入口处连接有第二储能支管。所述第一储能支管通过连接总管与所述第二储能支管连接。所述第一储能支管上安装有第三流量控制阀。所述节流元件连接于所述第二储能支管上。并且，在所述第二储能支管上还安装有第四流量控制阀。其中，所述低温储罐的液态空气出口处连接有第一释能支管。所述第一释能支管上安装有低温泵。所述复温换热器的第四换热侧的入口处连接有第二释能支管。所述第一释能支管通过所述连接总管与所述第二释能支管连接。并且，所述第一释能支管上安装有第五流量控制阀。所述第二释能支管上安装有第六流量控制阀。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述复温换热器还包括第五换热侧。所述复温换热器的第五换热侧的入口通过第一复温换热器换热分支管路与原所述蓄冷器入口管路连接。所述第五换热侧的出口通过第二复温换热器换热分支管路与原所述蓄冷器出口管路连接。以形成复温换热器制冷循环回路。并且，所述复温换热器制冷循环回路上设有作为循环动力源的第二风机。所述第一复温换热器换热分支管路上设有第七流量控制阀。所述第二复温换热器换热分支管路上设有第八流量控制阀。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述液化换热器还包括第六换热侧。所述第六换热侧的入口与所述低温储罐的气相空气出口之间还连通有反流换热支管。所述反流换热支管上安装有第九流量控制阀。所述第六换热侧的出口与所述空气压缩机组的入口连接。根据本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统，所述膨胀发电单元包括空气透平机组和发电机。所述压缩热存储利用装置还包括第七换热侧。所述复温换热器的第四换热侧的出口与所述压缩热存储利用装置的第七换热侧的入口连接。所述第四换热侧的出口与所述第七换热侧的入口之间设有第十流量控制阀。所述第七换热侧的出口与所述空气透平机组的进气口连接。所述空气透平机组的排气口穿过所述支撑平台与大气连通。所述空气透平机组与所述发电机连接。所述发电机与所述变电站连接。在本专利技术提供的半地下式液态空气储能发电系统中，所述支撑平台设置于地面上。所述冷箱和所述变电站安装在所述支撑平台上。所述地下容纳单元位于所述支撑平台的下方。所述压缩单元、所述蓄冷单元、所述液态空气存储单元以及所述膨胀发电单元均安装于所述地下容纳单元内。通过这种结构设置，将所述压缩单元和所述膨胀发电单元置于地下容纳单元内，能够有效减少所述压缩单元和所述膨胀发电单元所产生的噪音。将所述蓄冷单元和所述液态空气存储单元两个低温单元置于所述地下容纳单元内，能够避免由于其低温所造成的安全隐患。同时，通过设置所述地下容纳单元能够极大减小所述半地下式液态空气储能发电系统的占地面积。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的半地下式液态空气储能发电系统的系统原理图；附图标记：1：变电站；2：空气净化器；...

【技术保护点】
1.一种半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，包括：冷箱(5)、变电站(1)、压缩单元、蓄冷单元、液态空气存储单元、膨胀发电单元、地下容纳单元和支撑平台(25)，/n其中，所述支撑平台(25)设置于地面上，所述冷箱(5)和所述变电站(1)安装在所述支撑平台(25)上，所述地下容纳单元位于所述支撑平台(25)的下方，所述压缩单元、所述蓄冷单元、所述液态空气存储单元以及所述膨胀发电单元均安装于所述地下容纳单元内。/n

【技术特征摘要】
1.一种半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，包括：冷箱(5)、变电站(1)、压缩单元、蓄冷单元、液态空气存储单元、膨胀发电单元、地下容纳单元和支撑平台(25)，
其中，所述支撑平台(25)设置于地面上，所述冷箱(5)和所述变电站(1)安装在所述支撑平台(25)上，所述地下容纳单元位于所述支撑平台(25)的下方，所述压缩单元、所述蓄冷单元、所述液态空气存储单元以及所述膨胀发电单元均安装于所述地下容纳单元内。


2.根据权利要求1所述的半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，所述地下容纳单元包括压缩单元隔间(27)、蓄冷单元隔间(28)、液态空气存储单元隔间(29)和膨胀发电单元隔间(30)，
其中，所述压缩单元置于所述压缩单元隔间(27)内，所述蓄冷器单元置于所述蓄冷单元隔间(28)内，所述液态空气存储单元置于所述液态空气存储单元隔间(29)内，所述膨胀发电单元置于所述膨胀发电单元隔间(30)内。


3.根据权利要求1所述的半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，所述支撑平台(25)为钢筋混凝土支撑平台或者钢结构支撑平台，并且，在所述支撑平台(25)的内部镶嵌有隔音板。


4.根据权利要求2所述的半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，所述压缩单元隔间(27)、所述蓄冷单元隔间(28)、所述液态空气存储单元隔间(29)和所述膨胀发电单元隔间(30)依次相邻设置，
其中，所述压缩单元隔间(27)、所述蓄冷单元隔间(28)、所述液态空气存储单元隔间(29)和所述膨胀发电单元隔间(30)均使用保温墙体(26)隔开，各所述保温墙体(26)上均开设有穿设门体。


5.根据权利要求2所述的半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，所述支撑平台(25)上开设有能够与所述压缩单元隔间(27)连通的压缩单元穿设门体、能够与所述蓄冷单元隔间(28)连通的蓄冷单元穿设门体、能够与所述液态空气存储单元隔间(29)连通的液态空气存储单元穿设门体、以及能够与所述膨胀发电单元隔间(30)连通的膨胀发电单元穿设门体。


6.根据权利要求1所述的半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，所述压缩单元包括电动机(M)、空气净化器(2)、空气压缩机组(3)和压缩热存储利用装置(4)，所述电动机(M)与所述空气压缩机组(3)和所述变电站(1)连接，以驱动所述空气压缩机组(3)运行，所述空气净化器(2)的出口与所述空气压缩机组(3)的入口连接，所述压缩热存储利用装置(4)包括第一换热侧(H1)，所述空气压缩机组(3)的出口与所述压缩热存储利用装置(4)的第一换热侧(H1)的入口连接，以将压缩空气的压缩热量存储至所述压缩热存储利用装置(4)内。


7.根据权利要求6所述的半地下式液态空气储能发电系统，其特征在于，所述冷箱(5)内包括液化换热器(6)，所述液化换热器(6)包括第二换热侧(H2)和第三换热侧(H3)，所述蓄冷单元内包括蓄冷器(10)，所述蓄冷器(10)上分别连接有蓄冷器入口管路(31)和蓄冷器出口管路(32)，
其中，所述压缩热存储利用装置(4)的第一换热侧(H1)的出口与所述液化换热器(6)的第二换热侧(H2)的入口连接，以使所述压缩空气降温，所述液化换热器(6)的第三换热侧(H3)的入口通过第一液化换热器换热分支管路(33)与所述蓄冷器出口管路(32)连接，所述第三换...

【专利技术属性】
技术研发人员：季伟，郭璐娜，陈六彪，崔晨，郭嘉，王俊杰，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11