储能式发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了储能式发电系统，包括：风力机，用以将风能转换成机械能；机械能转液压能装置，与风力机连接，用于将风力机输出的机械能转成液压能，以向液压驱动式气体压缩系统提供液压动力；液压驱动式气体压缩系统，与机械能转液压能装置连接，能够以液压能为动力制造和输出压缩气体；储气罐，与液压驱动式气体压缩系统连接，用于存储压缩气体；加热装置，与储气罐连接，用于加热储气罐输出的压缩气体；以及汽轮机发电机组，与加热装置连接，能够受加热后的压缩气体的驱动而发电。本发电系统能够稳定、持续、可控地释放压缩空气，因此即使昼夜风力变化，汽轮机发电机组依然能够发出稳定的、符合并网要求的电，提高了能源的利用率。提高了能源的利用率。提高了能源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
储能式发电系统


[0001]本技术涉及风力发电领域，特别涉及储能式发电系统。

技术介绍

[0002]一般风力发电系统采用风力机直驱发电机进行发电。风力发电系统常受到风力条件的限制，例如有时风速较小，导致发电不稳定，满足不了并联到市电网路的要求，这些电常常得不到有效利用，造成能源浪费。

技术实现思路

[0003]根据本技术的一个方面，提供一种能够稳定发电的储能式发电系统。
[0004]储能式发电系统，包括：
[0005]风力机，用以将风能转换成机械能；
[0006]机械能转液压能装置，与风力机连接，用于将风力机输出的机械能转成液压能，以向液压驱动式气体压缩系统提供液压动力；
[0007]液压驱动式气体压缩系统，与机械能转液压能装置连接，能够以液压能为动力制造和输出压缩气体；
[0008]储气罐，与液压驱动式气体压缩系统连接，用于存储压缩气体；
[0009]加热装置，与储气罐连接，用于加热储气罐输出的压缩气体；以及
[0010]汽轮机发电机组，与加热装置连接，能够受加热后的压缩气体的驱动而发电。
[0011]本实施方式的有益效果是：在储能过程中，能量存在形式依次为风能、机械能、液压能，最后能量以压缩空气的形式存储在储气罐内；在能量释放的过程中，储气罐释放压缩空气，压缩空气经加热后进入汽轮机发电机组膨胀做功而发电。储气罐能够稳定、持续、可控地释放压缩空气，因此即使昼夜风力变化，汽轮机发电机组依然能够发出稳定的、符合并网要求的电，提高了能源的利用率。
[0012]在一些实施方式中，机械能转液压能装置包含液压泵。
[0013]在一些实施方式中，机械能转液压能装置包括至少一转动件和多个单缸柱塞泵，其中转动件与风力机的转轴同轴且能够与风力机同步转动，转动件上具有以其转动中心为轴心并沿圆周方向延伸的高低起伏的波形面，单缸柱塞泵布置在波形面的外周，单缸柱塞泵的柱塞的外端抵在波形面上，在转动件转动时，柱塞与波形面的接触能在波形面的波峰与波谷之间交替切换而驱使柱塞往复运动进行压油和吸油。
[0014]在一些实施方式中，液压驱动式气体压缩系统包括多级压缩机组，每级压缩机组包含一个或多个压缩机。
[0015]在一些实施方式中，压缩机包括第一类压缩机或/和第二类压缩机；第一类压缩机包括第一液压马达、曲柄连杆机构以及第一气缸；第二类压缩机包括油缸和设置在油缸两端的第二气缸，油缸的油缸活塞杆与第二气缸的气缸活塞杆连接。
[0016]在一些实施方式中，油缸的油缸活塞杆与一个第二气缸的气缸活塞杆同轴连接；
或者，油缸的两端分别设有第二气缸，其中油缸的油缸活塞杆向油缸的油缸活塞的两侧延伸，且油缸活塞杆的两端分别与第二气缸的气缸活塞杆同轴连接。
[0017]在一些实施方式中，第二气缸具有一个缸筒；或者，第二气缸包含多个线性排列且彼此隔绝的缸筒，每个缸筒内设有一个气缸活塞，这些气缸活塞通过一根气缸活塞杆相连。
[0018]在一些实施方式中，储气罐的进气端设有单向控制阀，出气端设有压力控制阀。
[0019]在一些实施方式中，汽轮机发电机组包括透平和第一发电机组。
[0020]在一些实施方式中，还包括辅助发电系统，辅助发电系统包括第二液压马达和第二发电机组，第二液压马达与所述机械能转液压能装置相连，以接受来自机械能转液压能装置的液压动力，第二液压马达还与第二发电机组连接，以驱动第二发电机组发电。
附图说明
[0021]图1为本技术一实施方式的储能式发电系统组成示意图。
[0022]图2为本技术一实施方式的储能式发电系统的机械能转液压能装置示意图。
[0023]图3为本技术一实施方式的储能式发电系统的液压驱动式气体压缩系统示意图。
[0024]图4为本技术一实施方式的液压驱动式气体压缩系统的第二类压缩机示意图。
[0025]图5为本技术另一实施方式的液压驱动式气体压缩系统的第二类压缩机示意图。
[0026]图6为本技术另一实施方式的液压驱动式气体压缩系统的第二类压缩机示意图。
[0027]图7为本技术另一实施方式的储能式发电系统组成示意图。
[0028]符号说明：
[0029]风力机1、机械能转液压能装置2、液压驱动式气体压缩系统3、储气罐4、加热装置5、汽轮机发电机组6、转动件8、单缸柱塞泵9、波形面10、柱塞11、压缩机12、油缸16、第二气缸17、油缸活塞杆18、气缸活塞杆19、油缸活塞20、缸筒21、气缸活塞22、单向控制阀23、压力控制阀24、透平25、第一发电机组26、辅助发电系统28、第二液压马达29、第二发电机组30、辅助管道31、调速器32、第一换向阀33、第一进气口34、第一出气口35、第一单向阀36、第二单向阀37
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。
[0031]请参考图1，储能式发电系统包括依次连接的风力机1、机械能转液压能装置2、液压驱动式气体压缩系统3、储气罐4、加热装置5和汽轮机发电机组6。风力机1可采用水平或垂直的形态布置在一定高度以上的位置，以获取最佳的受风环境。风力机1受风力推动，能够将风能转换成机械能，用以驱动机械能转液压能装置2。机械能转液压能装置2与风力机1直接或间接连接，用于将风力机1输出的机械能转成液压能，以向液压驱动式气体压缩系统3提供液压动力。液压驱动式气体压缩系统3与机械能转液压能装置2连接，能够以液压能为动力制造和输出压缩气体。储气罐4与液压驱动式气体压缩系统3连接，用于存储液压驱动
式气体压缩系统3生成的压缩气体。加热装置5与储气罐4连接，用于加热储气罐4输出的压缩气体。汽轮机发电机组6与加热装置5连接，能够受加热后的压缩气体的驱动而发电。
[0032]在工作时，风力机1受到风的推动而旋转，带动机械能转液压能装置2工作，使机械能转液压能装置2输出压力油，压力油经过管道输送到液压驱动式气体压缩系统3，驱动液压驱动式气体压缩系统3制造压缩空气，压缩空气通过管道输送至储气罐4存储，储气罐4释放的气体通过管道进入加热装置5并被加热后，经管道进入汽轮机发电机组6，推动汽轮机发电机组6进行发电。液压驱动式气体压缩系统3排出的液压油可回流到液压油箱，以供机械能转液压能装置2重复利用。因此，在储能过程中，能量存在形式依次为风能、机械能、液压能，最后能量以压缩空气的形式存储在储气罐4内；在能量释放的过程中，储气罐4释放压缩空气，压缩空气经加热后进入汽轮机发电机组6膨胀做功而发电。储气罐4能够稳定、持续、可控地释放压缩空气，因此即使昼夜风力变化，汽轮机发电机组6依然能够发出稳定的、符合并网要求的电能，提高了能源的利用率。
[0033]在一些实施方式中，机械能转液压能装置2包含液压泵。具体的，风力机1的转轴直接或间接连接液压泵的动力输入轴。风力机1受风转动时，驱动液压泵工作，液压泵从液压油箱吸入液压油，形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.储能式发电系统，其特征在于，包括：风力机，用以将风能转换成机械能；机械能转液压能装置，与所述风力机连接，用于将所述风力机输出的机械能转成液压能，以向液压驱动式气体压缩系统提供液压动力；液压驱动式气体压缩系统，与所述机械能转液压能装置连接，能够以液压能为动力制造和输出压缩气体；储气罐，与所述液压驱动式气体压缩系统连接，用于存储压缩气体；加热装置，与所述储气罐连接，用于加热所述储气罐输出的压缩气体；以及汽轮机发电机组，与所述加热装置连接，能够受加热后的压缩气体的驱动而发电。2.根据权利要求1所述的储能式发电系统，其特征在于，所述机械能转液压能装置包含液压泵。3.根据权利要求1所述的储能式发电系统，其特征在于，所述机械能转液压能装置包括至少一转动件和多个单缸柱塞泵，其中所述转动件与所述风力机的转轴同轴且能够与所述风力机同步转动，所述转动件上具有以其转动中心为轴心并沿圆周方向延伸的高低起伏的波形面，所述单缸柱塞泵布置在所述波形面的外周，所述单缸柱塞泵的柱塞的外端抵在所述波形面上，在所述转动件转动时，所述柱塞与所述波形面的接触能在所述波形面的波峰与波谷之间交替切换而驱使所述柱塞往复运动进行压油和吸油。4.根据权利要求1所述的储能式发电系统，其特征在于，所述液压驱动式气体压缩系统包括多级压缩机组，每级压缩机组包含一个或多个压缩机。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，刘宏安，任国志，
申请(专利权)人：必迪艾天津自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：