本实用新型专利技术涉及电网储能技术领域，具体说是一种空气储能水力发电装置。包括空气压缩机、连接在空气压缩机输出端的液体储压罐，所述液体储压罐与空气压缩机之间设置有气体储压罐，液体储压罐内储存有液体媒介，液体储压罐的输出端通过水轮发电机连接到储水池；水轮发电机上并联有水泵，所述水泵的输入端和输出端分别通过阀门连通储水池和液体储压罐。该储能装置结构合理、运行稳定可靠；压缩空气储能与高压水能发电相结合，储能的同时充分利用热能，热能闭环转化利用、无排空，能量转化率高、综合能效高；非化学储能，安全且无污染，使用寿命长、维护费用低。维护费用低。维护费用低。
【技术实现步骤摘要】
一种空气储能水力发电装置
[0001]本技术涉及电网储能
，具体说是一种空气储能水力发电装置。
技术介绍
[0002]城市用电负荷存在较大的波动性，在用电低谷期存在较大的闲置功率，对于这些闲置功率的利用，最简单的方法就是通过电网的合理调配将其转接到特殊用户使用，但这种电网调配传输距离远、线路损耗大；另一种方法是利用现代储能装置将闲置功率转变为化学能或者机械能储存起来，在用电高峰的时候，再释放化学能或者机械能将其转变为电能供用户使用，这种现代储能方法可以避免远距离转运输送电能，减少线路损耗。常见的化学储能设备是采用电池和逆变器储能，但电池的成本高、使用寿命短，逆变器的电路结构复杂、维护保养较麻烦，因此化学储能设备的规模通常较小，难以大规模推广应用。中国专利申请号201810632181.8、授权公告号CN108736518B公开了《一种城市综合体及大型公共建筑群的综合供能系统及方法》，以分布式新能源发电装置作为主要的供能装置，以压缩空气储能装置调节新能源发电的不稳定性，将市电作为补充能源，与传统的城市综合体的供能系统相比，降低了对市电的依赖性，污染小，成本低，与负荷需求侧距离小，线损低，且地域限制小。但这种综合供能系统的储能和发电均采用压缩空气做介质，运行的稳定性较差，且压缩空气膨胀以后排空释放，热能回收率低，综合能效较低。
技术实现思路
[0003]本技术的目的是提供一种结构合理、运行稳定可靠、综合能效高的一种空气储能水力发电装置及其控制方法。
[0004]为达到上述目的，本技术采用如下的技术方案：
[0005]本技术所述一种空气储能水力发电装置包括空气压缩机、连接在空气压缩机上的驱动电机、连接在空气压缩机输出端的液体储压罐，所述液体储压罐与空气压缩机之间设置有气体储压罐，所述空气压缩机与气体储压罐之间设置有缓冲罐，所述液体储压罐为气密罐体，所述液体储压罐内储存有液体媒介，液体储压罐的输出端通过水轮发电机连接到储水池；所述水轮发电机上并联有水泵，所述水泵的输入端和输出端分别通过阀门连通储水池和液体储压罐。
[0006]所述缓冲罐的内腔中设置有缓冲罐盘管，所述缓冲罐盘管的两端穿过缓冲罐的外壁与热水换热水箱连通；所述液体储压罐中设置有第一换热器，所述第一换热器通过管道与热水换热水箱连通；所述储水池中设置有第二换热器，所述第二换热器通过管道与冷水换热水箱连通。
[0007]所述空气压缩机上安装有水冷散热器，所述水冷散热器连接在缓冲罐盘管的循环回路中。
[0008]所述第一换热器与热水换热水箱之间的管道上连接有暖风机盘管，所述热水换热水箱上设置有生活热水输出端；所述第二换热器与冷水换热水箱之间的管道上设置有冷风
盘管。
[0009]采用上述技术方案以后，该混合混合储能装置具有如下优点：结构合理、运行稳定可靠；使抽水蓄能实现小型化、工厂化，缩短建设周期，降低单位工程造价，降低远距离输电损耗。压缩空气储能与高压水能发电相结合，混合储能的同时充分利用热能，热能闭环转化利用、无排空，能量转化率高、综合能效高；非化学储能，安全且无污染，使用寿命长、维护费用低。
附图说明
[0010]图1是本技术储能装置的一个实施例的结构原理图。
[0011]图2是本技术储能装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0012]如图1所示，本技术所述一种空气储能水力发电装置包括空气压缩机1、连接在空气压缩机1上的驱动电机12、连接在空气压缩机1输出端的液体储压罐2，所述液体储压罐2与空气压缩机1之间设置有气体储压罐4。为防止压力超过极限，可以在气体储压罐4上设置自动泄压阀，当气体储压罐4中的压力达到极限值的时候，自动泄压阀开启泄压，使气体储压罐4中的压力维持在安全范围内。所述液体储压罐2为气密罐体，液体储压罐2内储存有液体媒介3，液体储压罐2的输出端通过水轮发电机5连接到储水池6；所述水轮发电机5上并联有水泵7，所述水泵7的输入端和输出端分别通过阀门连通储水池6和液体储压罐2。驱动空气压缩机1的驱动电机12与电网相连，利用电网用电低谷的时间段工作，达到用电低谷时蓄能、用电高峰时发电的目的。水轮发电机5即水力发电机，其利用水力推动水轮机转动，水轮机带动发电机转子旋转产生电能，水轮发电机5的电能输出端连接终端用户或者通过控制开关K0与电网连接，为终端用户提供电能或者并网发电。
[0013]上述液体储压罐2中的液体媒介3可以是普通的自来水或者其他循环水，但是为防止其低温结冰，液体媒介3也可以采用乙二醇或者氯化钠的水溶液。
[0014]蓄能的时候，与电网连接的驱动电机12驱动空气压缩机1工作将空气注入气体储压罐4和液体储压罐2，使液体储压罐2的压力升高，将能量储存在压缩空气中；当需要水轮发电机5发电时，则需要打开液体储压罐2的输出端的阀门，使高压液体媒介3冲击水轮发电机5发电。发电以后消耗掉的液体媒介3暂存在储水池6中，待电网用电低谷的时候，利用水泵7将储水池6中的液体媒介3重新注入到液体储压罐2中，液体储压罐2内的液位升高压缩空气预蓄能，待液体储压罐2内的液位达到预定高度以后预蓄能完成，关闭水泵7，重新开启空气压缩机1蓄能，补充作功过程中消耗掉的空气，使液体储压罐2内的压力达到设定置，完成蓄能工作，等待下次电网用电高峰时再次作功发电。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述空气压缩机1与气体储压罐4之间设置有缓冲罐8，所述缓冲罐8的内腔中设置有缓冲罐盘管81，所述缓冲罐盘管81的两端穿过缓冲罐8的外壁与热水换热水箱82连通,热水换热水箱82上安装有循环水泵，用于驱动热水换热水箱82中的水在缓冲罐盘管81中循环流动，将缓冲罐8中的热量置换到热水换热水箱82的水中；所述液体储压罐2中设置有第一换热器21，所述第一换热器21通过管道和循环泵与热水换热水箱82连通，用于将液体储压罐2中的热量交换到热水换热水箱82的水中。
[0016]缓冲罐8是具有一定容积的罐体，其形状可以是圆球形也可以是圆柱形，能够起到缓冲作用，高速气流进入空间较大的缓冲罐8以后，气流速度降低，可以避免高速气流对气体储压罐4和液体储压罐2形成大的冲击，在缓冲气流冲击的同时，压缩空气产生的热量被缓冲罐盘管81吸收，并通过循环水与热水换热水箱82换热。换热降温后的压缩空气通过气体储压罐4进入液体储压罐2中，余温将液体媒介3加热，通过第一换热器21再次换热，最终压缩空气和液体媒介3的温度都大幅度降低，尽可能接近室温。压缩空气降温以后体积减小，存储空间不变的情况下可以容纳更多的压缩空气，储存更多的能量。同时也可以避免气体热胀冷缩造成压力大幅度波动。而热水换热水箱82中的循环水可以被加热成适宜日常使用的温水。
[0017]为充分利用剩余的热能，所述第一换热器21与热水换热水箱82之间的管道上连接有暖风机盘管22和生活热水输出端23。在第一换热器21的出水管上串联有暖风阀门K1，暖风机盘管22并联在暖风阀门K1的两端，这样可以通过暖风阀门K1控制暖风机盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空气储能水力发电装置，包括空气压缩机（1）、连接在空气压缩机（1）上的驱动电机（12）、连接在空气压缩机（1）输出端的液体储压罐（2），所述液体储压罐（2）与空气压缩机（1）之间设置有气体储压罐（4），其特征在于：所述空气压缩机（1）与气体储压罐（4）之间设置有缓冲罐（8），所述液体储压罐（2）为气密罐体，液体储压罐（2）内储存有液体媒介（3），液体储压罐（2）的输出端通过水轮发电机（5）连接到储水池（6）；所述水轮发电机（5）上并联有水泵（7），所述水泵（7）的输入端和输出端分别通过阀门连通储水池（6）和液体储压罐（2）；所述缓冲罐（8）的内腔中设置有缓冲罐盘管（81），所述缓冲罐盘管（81）的两端穿过缓冲罐（8）的外壁与热水换热水箱（82）连通。2.根据权利要求1所述一种空气储...
【专利技术属性】
技术研发人员：王光顺，
申请(专利权)人：王光顺，
类型：新型
国别省市：
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