一种恒压储能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及储能设备技术领域，特别是涉及一种恒压储能系统，包括依次相连的蓄能单元、恒压储能网络矩阵单元和释能单元，恒压储能网络矩阵单元由至少一个恒压储能网格串联或并联组成；每个恒压储能网格包括至少一个恒压储能装置，恒压储能装置之间为并联或串联；每个恒压储能装置包括恒压配重块、柱塞和至少一个工质存储室，工质存储室用于存储蓄能后的气体或液体工质，工质存储室上的进口和出口分别通过管道连接至恒压储能网格的进母管和出母管上；所述柱塞的数量和工质存储室相匹配，一端位于工质存储室内能自由往复运动，另一端向上穿出质存储室与恒压配重块相连。通过本系统，能有效解决在时域范围内电力输出不稳定的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种恒压储能系统


[0001]本技术涉及储能设备
，特别是涉及一种恒压储能系统。

技术介绍

[0002]新能源主要有核能、太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能等，储量最大和最有发展潜力的主要是核能、太阳能和风能。新能源虽然具有环保优点，但是各自也有很大的缺点。核能由于安全性，加之核燃料资源的有限，不能大规模建设使用，特别是机组退役后的无核化处理也没有一个很好的解决方案，只能用石棺封闭，不仅占用大量的土地，还要担心核泄漏。在现有技术条件下，最有发展前途的是太阳能与风能，这也是当下发展最快的两种能源。但是太阳能和风能等可再生能源都有一个很大的缺点就是受天气和昼、夜交替的影响，断断续续，而且发电量很难做到准确预测，电力输出是不稳定的，给电网稳定运行造成非常大的挑战。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提出了一种恒压储能系统，能有效解决在时域范围内太阳能和风能电力输出不稳定的问题。
[0004]本技术是通过采用下述技术方案实现的：
[0005]一种恒压储能系统，其特征在于：包括依次相连的蓄能单元、恒压储能网络矩阵单元和释能单元，所述恒压储能网络矩阵单元由至少一个恒压储能网格串联或并联组成；每个恒压储能网格包括至少一个恒压储能装置，恒压储能装置之间为并联或串联；每个恒压储能装置包括恒压配重块、柱塞和至少一个工质存储室，所述工质存储室主要用于存储蓄能后的气体或液体工质，工质存储室上的进口和出口分别通过管道连接至恒压储能网格的进母管和出母管上；所述柱塞的数量和工质存储室相匹配，一端位于工质存储室内且能自由往复运动，另一端向上穿出工质存储室与恒压配重块相连。
[0006]所述柱塞与工质存储室的壁面之间采用密封结构密封；和/或工质存储室内设封闭的储气囊，使用储气囊密封。
[0007]所述蓄能单元包括空气压缩单元，所述空气压缩单元包括驱动电动机和空气压缩机，所述驱动电动机用于驱动空气压缩机压缩空气，把电能转换成势能存储于压缩空气中。
[0008]所述蓄能单元、释能装置的进出口以及恒压储能网格的进母管、出母管上都设有阀门。
[0009]所述释能单元包括空气涡轮发电单元，所述空气涡轮发电单元包括空气涡轮机和发电机；压缩空气在空气涡轮机中膨胀做功，驱动发电机发电，所发出电力用于馈入电网中。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果表现在：
[0011]1、本技术中的恒压储能装置的存储压力由恒压配重块和柱塞的重量来调整，当工质存储室截面积一定，恒压配重块和柱塞的重量一定时，存储的工质压力即保持恒定，
该装置能够用于存储气体或液体工质。由于柱塞可以在工质存储室内自由往复移动，即使在填充、释放工质时，该工质存储室也能保持压力稳定。所以，该恒压存储装置不仅可以通过存储压缩气体或高压液体从而储蓄能量，且该装置能保证充、放过程中压力保持稳定，从而使系统运行非常稳定，降低了对释能单元的控制要求。经过研究，同样压力、容积的压缩空气储能系统，恒压系统所释放的能量是定容系统的3倍。
[0012]本恒压储能系统中，每个恒压储能网格矩阵单元由至少一个恒压储能网格串联或并联组成；每个恒压储能网格包括至少一个恒压储能装置，恒压储能装置之间为并联或串联。由于采用网格矩阵结构，非常方便建设，建好一个恒压存储装置就可以立即投入使用一个，且恒压存储网格矩阵可以非常方面地进行储能容量的扩展。本恒压储能系统特别适合用于大型系统中，将一个大型系统分割成若干小系统，且小系统之间能相互独立，互不影响，便于后期的检修和设备维护。
[0013]本申请所要保护的系统，也包括把蓄能单元和释能单元合并为一个单元，设备可正、反转换，从而蓄、释能功能的可以互相切换，在此种使用方式下，则每个工质存储室只开一个进出口即可。
[0014]2、所述柱塞与工质存储室的壁面之间采用密封结构密封和/或者在工质存储室内设封闭的储气囊，达到工质存储室与外界之间的密封，防止工质泄漏。
[0015]3、所述蓄能单元、释能装置的进出口以及恒压储能网格的进母管和出母管上都设有阀门，可以保持独立运行，互不影响，当出现故障时，关闭阀门，将故障的恒压储能装置隔离，单独进行检修即可，不会影响其余恒压储能装置的正常工作，便于运行控制和后期设备的检修和维护，大大提供了系统运行的灵活性。
[0016]4、所述蓄能单元包括空气压缩单元，所述空气压缩单元包括驱动电动机和空气压缩机。所述释能单元包括空气涡轮发电单元，所述空气涡轮发电单元包括空气涡轮机和发电机。驱动电动机的驱动电能来自于电网富余电力或者新能源电站发出的电能，驱动压缩机压缩空气，把电能转换成势能存储与压缩空气中；在电网用电负荷不足时发出电力，对电网运行起到削峰平谷作用。吸收新能源不稳定电力，转换成稳定电力，输送进电网。只要恒压储能装置的存储容量足够，该储能系统可以单独工作于储能状态、释能状态，储能与释能还可以同时运行，系统运行非常灵活。并且该系统在工作过程中压力一直保持恒定，降低了对空气涡轮机设计与运行调节要求。
[0017]5、包括与光伏板或/和风机混合布置，通过利用可再生能源实现发电，能有效减少化石能源的消耗。太阳能光伏板可以装在恒压配重模块上，能最大限度利用土地资源；所述风机与恒压储能网格间隔布置，就近把不稳定新能源发出的电能存储在恒压存储网格矩阵中。太阳能光伏板和风机与本恒压储能系统之间不存在用地冲突，而且非常互补，提高了土地利用价值。
[0018]6、本系统不消耗任何水和化石能源等资源，不产生任何废水、废气、废固。一些环境恶劣的地区，例如沙漠中，虽然不适合居住，但是这些地区的太阳能资源和风力资源非常丰富，非常适合大规模建设太阳能电站和风力电站。该系统特别适合用于开发广大的低价值的戈壁、沙漠土地。
附图说明
[0019]下面将结合说明书附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明，其中：
[0020]图1为本技术中恒压储能装置的结构示意图；
[0021]图2为本技术中恒压储能网络矩阵单元的示意图；
[0022]图中标记：
[0023]1、恒压储能网格，2、恒压配重块，3、柱塞，4、工质存储室，5、进口，6、出口，7、恒压储能装置，8、进母管，9、出母管。
具体实施方式
[0024]实施例1
[0025]作为本技术基本实施方式，本技术包括一种恒压储能系统，包括依次相连的蓄能单元、恒压储能网络矩阵单元和释能单元。所述恒压储能网络矩阵单元由至少一个恒压储能网格1组成。每个恒压储能网格1包括至少一个恒压储能装置7。每个恒压储能装置7包括恒压配重块2、柱塞3和至少一个工质存储室4，所述工质存储室4用于存储蓄能后的气体或液体工质，工质存储室4上的进口5和出口6分别通过管道连接至恒压储能网格1的进母管8和出母管9上。所述柱塞3的数量和工质存储室4相匹配，一端位于工质存储室4内能自由往复运动，另一端向上穿出质存储室与恒压配重块2相连。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒压储能系统，其特征在于：包括依次相连的蓄能单元、恒压储能网络矩阵单元和释能单元，所述恒压储能网络矩阵单元由至少一个恒压储能网格（1）串联或并联组成；每个恒压储能网格（1）包括至少一个恒压储能装置（7），恒压储能装置（7）之间为并联或串联；每个恒压储能装置（7）包括恒压配重块（2）、柱塞（3）和至少一个工质存储室（4），所述工质存储室（4）用于存储蓄能后的气体或液体工质，工质存储室（4）上的进口（5）和出口（6）分别通过管道连接至恒压储能网格（1）的进母管（8）和出母管（9）上；所述柱塞（3）的数量和工质存储室（4）相匹配，一端位于工质存储室（4）内且能自由往复运动，另一端向上穿出工质存储室（4）与恒压配重块（2）相连。2.根据权利要求1所述的一种恒压储能系统，其特征在于：所述柱塞（3）与工质存储室（4）的壁面之间采用密封结构密封。3.根据权利要求1所述的一种恒压储能系统，其特征在于：所述工质存储室（4）内设有封闭的储气囊。4.根据权利要求2或3所述的一种恒压储能系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：余水龙，王珊珊，
申请(专利权)人：余水龙，
类型：新型
国别省市：