储气系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开一种储气系统以及方法，所述储气系统包括储气库和气囊，气囊设在储气库内，气囊内适于存储压缩空气，气囊具有第一工况和第二工况，在第一工况，气囊膨胀以存储压缩空气，在第二工况，气囊收缩以排出压缩空气，或气囊和储气库之间适于存储压缩空气，气囊具有第三工况和第四工况，在第三工况，气囊收缩以存储压缩空气，在第四工况，气囊膨胀以排出压缩空气。本发明专利技术的储气系统具有储气库容积利用率高、可恒压运行、成本低廉等优点。成本低廉等优点。成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】
储气系统以及方法


[0001]本专利技术涉及压缩空气储能领域，具体地，涉及一种储气系统以及方法。

技术介绍

[0002]压缩空气储能技术是一种能够实现大容量和长时间电能存储的电力储能系统，通过第一压缩机将常压空气压缩至高压并储存的方式来存储多余电力，在需要用电时将高压空气释放并膨胀做功发电。压缩空气储能装置中需要配置超大容积的储气库以存储压缩空气
[0003]相关技术中，储气库利用率较低，投资成本大。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]相关技术中，储气库采用的是固定容积的变压运行方式，储气库的垫底空气压力为 7MPa，储能时，向储气库充入空气至压力达到10MPa为止，释能时，储气库排出空气至压力回到7MPa为止。也就是说，储气库充满后的总气量中仅有30％的气量被用于发电，储气库容积的利用率较低。另外，由于储气库投资大，特别是地面管道储气库造价较高，储气库容积的有效利用对储能电站经济性影响重大。另一方面，储气库变压力运行方式，充气过程压缩机一直处于变工况运行状态，排气过程压缩空气经节流降压至规定压力后再进入膨胀机，系统运行工况不佳，导致储能效率远低于恒压运行工况，这也对储能电站的运行效益产生不利影响。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种储能效率高、成本低廉的储气系统。
[0007]本专利技术的实施例提出一种方法简单、便于操作的储气方法。
[0008]本专利技术实施例的储气系统包括：储气库；气囊，所述气囊设在所述储气库内，所述气囊内适于存储压缩空气；介质，所述介质设在所述储气库和所述气囊之间，所述气囊具有第一工况和第二工况，在所述第一工况，所述介质液化体积收缩或者所述介质排出储气库，以便所述气囊膨胀并充入所述压缩空气，在所述第二工况，所述介质气化体积膨胀或者所述介质重新充入储气库，以便所述气囊收缩并释放所述压缩空气。
[0009]本专利技术实施例的储气系统，设置储气库和气囊，将压缩空气存储在气囊内，提高了储气系统的容积利用率，降低了储气系统的工程造价成本，有助于压缩空气储能电站实现大规模商业化应用。
[0010]在一些实施例中，所述储气系统还包括换热组件，所述换热组件设在所述储气库的内周面或所述储气库的外周面的至少一者上，在所述第一工况，所述换热组件对所述介质冷却，以液化所述介质使得所述气囊收缩，在所述第二工况，所述换热组件对所述介质加热，以气化所述介质使得所述气囊膨胀。
[0011]在一些实施例中，所述换热组件为换热套，所述换热套可套设在所述储气库的外
周侧，和/或所述换热套设在所述储气库的内周侧。
[0012]在一些实施例中，所述换热组件为多个换热管，所述换热管沿所述储气库的长度方向延伸，多个所述换热管的其中一部分设在所述储气库的顶部，多个所述换热管的其中另一部分设在所述储气库的底部。
[0013]在一些实施例中，所述储气系统还包括介质储库、抽气组件、加热组件、制冷组件和动力源，所述抽气组件分别与所述储气库和所述制冷组件连通，以便所述介质通过所述制冷组件液化并存储在所述介质储库内，所述动力源分别与所述加热组件和所述介质储库连通，以便所述介质储库内所述介质通过所述动力源流入所述加热组件，所述加热组件分别与所述介质储库和所述储气库连通，以便气化后的所述介质流入所述储气库和所述介质储库内。
[0014]本专利技术实施例的储气系统包括：储气库；气囊，所述气囊设在所述储气库内，所述储气库和所述气囊之间适于存储压缩空气；介质，所述介质设在所述气囊，所述气囊具有第三工况和第四工况，在所述第三工况，所述介质液化体积收缩或所述介质排出储气库，以便所述气囊收缩使得所述储气库和所述气囊之间充入所述压缩空气，在所述第四工况，所述介质气化体积膨胀或所述介质重新充入气囊，以便所述气囊膨胀使得所述储气库和所述气囊之间释放所述压缩空气。
[0015]本专利技术实施例的储气系统，设置储气库和气囊，将压缩空气存储在气囊和储气库之间，提高了储气系统的容积利用率，降低了储气系统的工程造价成本，有助于压缩空气储能电站实现大规模商业化应用。
[0016]在一些实施例中，所述储气系统还包括换热组件，所述换热组件设在所述气囊的内周面或所述气囊的外周面的至少一者上，在所述第三工况，所述换热组件对所述介质冷却，以液化所述介质使得所述气囊收缩，在所述第四工况，所述换热组件对所述介质加热，以气化所述介质使得所述气囊膨胀。
[0017]在一些实施例中，所述换热组件为多个换热管，所述换热管沿所述储气库的长度方向延伸，多个所述换热管的其中一部分设在所述气囊的顶部，多个所述换热管的其中另一部分设在所述气囊的底部。
[0018]在一些实施例中，所述储气系统还包括介质储库、抽气组件、加热组件、制冷组件和动力源，所述抽气组件分别与所述气囊和所述制冷组件连通，以便所述介质通过所述制冷组件液化并存储在所述介质储库内，所述动力源分别与所述加热组件和所述介质储库连通，以便所述介质储库内所述介质通过所述动力源流入所述加热组件，所述加热组件分别与所述介质储库和所述气囊连通，以便气化后的所述介质流入所述气囊和所述介质储库内。
[0019]在一些实施例中，所述抽气组件为风机和第一压缩机的任一种，所述加热组件为加热器和蓄冷器的任一种，所述制冷组件为第一冷却器和蓄冷器的任一种，所述动力源为介质泵。
[0020]在一些实施例中，所述抽气组件为第一压缩机，所述储气系统还包括第一膨胀阀，所述第一膨胀阀分别与所述制冷组件和所述介质储库连通，以便从所述加热组件流出的所述介质通过所述第一膨胀阀流入所述介质储库。
[0021]在一些实施例中，所述抽气组件为风机，所述加热组件和所述制冷组件均为蓄冷
器，所述动力源为第二压缩机，所述储气系统还包括第二膨胀阀，所述第二膨胀阀分别与所述介质储库和所述第二压缩机连通，以便从所述介质储库流出的所述介质通过所述第二膨胀阀流入所述第二压缩机。
[0022]在一些实施例中，所述抽气组件为第三压缩机，所述制冷组件为第二冷却器，所述加热组件包括第一蓄热器和气体膨胀机，所述动力源为介质泵，所述储气系统还包括液体膨胀机和第二蓄热器，所述第一蓄热器包括相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述第一通道分别与所述抽气组件和所述制冷组件连通，以便存储和吸收从所述抽气组件流出的所述介质的热量并将所述介质输送至所述制冷组件，所述第二通道分别与所述动力源和气体膨胀机相连，以便气化从所述动力源流出的所述介质并将所述介质输送至所述气体膨胀机内，所述第二蓄热器的一端与所述气体膨胀机连通，以便储存和吸收从所述气体膨胀机的热量，所述第二蓄热器的另一端分别与所述储气库或所述气囊连通，以便所述介质流入所述储气库或所述气囊内。
[0023]本专利技术实施例的储气方法采用上述实施例中任一项的储气系统，所述储气方法包括如下步骤：S1：将压缩空气存储在气囊内，介质存储在储气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储气系统，其特征在于，包括：储气库；气囊，所述气囊设在所述储气库内，所述气囊内适于存储压缩空气；介质，所述介质设在所述储气库和所述气囊之间，所述气囊具有第一工况和第二工况，在所述第一工况，所述介质液化体积收缩或者所述介质排出储气库，以便所述气囊膨胀并充入所述压缩空气，在所述第二工况，所述介质气化体积膨胀或者所述介质重新充入储气库，以便所述气囊收缩并释放所述压缩空气。2.根据权利要求1所述的储气系统，其特征在于，还包括换热组件，所述换热组件设在所述储气库的内周面或所述储气库的外周面的至少一者上，在所述第一工况，所述换热组件对所述介质冷却，以液化所述介质使得所述气囊收缩，在所述第二工况，所述换热组件对所述介质加热，以气化所述介质使得所述气囊膨胀。3.根据权利要求2所述的储气系统，其特征在于，所述换热组件为换热套，所述换热套可套设在所述储气库的外周侧，和/或所述换热套设在所述储气库的内周侧。4.根据权利要求2所述的储气系统，其特征在于，所述换热组件为多个换热管，所述换热管沿所述储气库的长度方向延伸，多个所述换热管的其中一部分设在所述储气库的顶部，多个所述换热管的其中另一部分设在所述储气库的底部。5.根据权利要求1所述的储气系统，其特征在于，还包括介质储库、抽气组件、加热组件、制冷组件和动力源，所述抽气组件分别与所述储气库和所述制冷组件连通，以便所述介质通过所述制冷组件液化并存储在所述介质储库内，所述动力源分别与所述加热组件和所述介质储库连通，以便所述介质储库内所述介质通过所述动力源流入所述加热组件，所述加热组件分别与所述介质储库和所述储气库连通，以便气化后的所述介质流入所述储气库和所述介质储库内。6.一种储气系统，其特征在于，包括：储气库；气囊，所述气囊设在所述储气库内，所述储气库和所述气囊之间适于存储压缩空气；介质，所述介质设在所述气囊内，所述气囊具有第三工况和第四工况，在所述第三工况，所述介质液化体积收缩或所述介质排出储气库，以便所述气囊收缩使得所述储气库和所述气囊之间充入所述压缩空气，在所述第四工况，所述介质气化体积膨胀或所述介质重新充入气囊，以便所述气囊膨胀使得所述储气库和所述气囊之间释放所述压缩空气。7.根据权利要求6所述的储气系统，其特征在于，还包括换热组件，所述换热组件设在所述气囊的内周面或所述气囊的外周面的至少一者上，在所述第三工况，所述换热组件对所述介质冷却，以液化所述介质使得所述气囊收缩，在所述第四工况，所述换热组件对所述介质加热，以气化所述介质使得所述气囊膨胀。8.根据权利要求7所述的储气系统，其特征在于，所述换热组件为多个换热管，所述换热管沿所述储气库的长度方向延伸，多个所述换热管的其中一部分设在所述气囊的顶部，多个所述换热管的其中另一部分设在所述气囊的底部。9.根据权利要求6所述的储气系统，其特征在于，还包括介质储库、抽气组件、加热组件、制冷组件和动力源，
所述抽气组件分别与所述气囊和所述制冷组件连通，以便所述介质通过所述制冷组件液化并存储在所述介质储库内，所述动力源分别与所述加热组件和所述介质储库连通，以便所述介质储库内所述介质通过所述动力源流入所述加热组件，所述加热组件分别与所述介质储库和所述气囊连通，以便气化后的所述介质流入所述气囊和所述介质储库内。10.根据权利要求5或9所述的储气系统，其特征在于，所述抽气组件为风机和第一压缩机的任一种，所述加热组件为加热器和蓄冷器的任一种，所述制冷组件为第一冷却器和蓄冷器的任一种，所述动力源为介质泵。11.根据权利要求10所述的储气系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学锋，郑开云，池捷成，舒梦影，
申请(专利权)人：势加透博上海能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：