管线钢型压缩空气储能系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种管线钢型压缩空气储能系统及控制方法，管线钢型压缩空气储能系统包括：储能装置

【技术实现步骤摘要】
管线钢型压缩空气储能系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及储能
，尤其是涉及一种管线钢型压缩空气储能系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]目前，大力发展以风电
、
光伏为代表的可再生能源已成为践行“碳达峰”以及“碳中和”承诺的重要举措
。
然而，随着风电
、
光伏等可再生能源的大规模发展和快速渗透，其固有的波动性及不确定性给电网的稳定运行带来了严重的挑战，压缩空气储能具有容量大
、
使用寿命长
、
造价成本低等优点，是实现电网“削峰填谷”、
解决可再生能源波动性的重要技术手段之一
。
压缩空气储能需要采用相匹配的储能系统，如何提高储能系统的安全性是是影响其可用性的关键问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术的一个目的在于提出一种管线钢型压缩空气储能系统，所述管线钢型压缩空气储能系统的安全性高
。
[0004]本专利技术还提出一种管线钢型压缩空气储能系统的控制方法
。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例的管线钢型压缩空气储能系统，包括：储能装置，所述储能装置包括通气管和多个储能管，多个所述储能管分别与所述通气管连接，所述储能管的至少一部分设在地层中；第一换能装置，所述第一换能装置与供电端和所述储能装置连通，用于将所述供电端的电能转换为高压气体储存于至少一个所述储能管；第二换能装置，所述第二换能装置与所述储能装置和用电端连通，用于将所述储能管储存的高压气体转换成电能输出至用电端；风道装置，所述风道装置包括风机和多个风道单元，所述风机与多个所述风道单元连通，多个所述风道单元与多个所述储能管一一对应，所述风道单元设在对应的所述储能管上，用于对所述储能管换热
。
[0006]根据本专利技术实施例的管线钢型压缩空气储能系统，通过设置多个储能管，并在每个储能管上设置对应的风道单元，通过风机对多个风道单元鼓风，使风道单元在储能管储能时对储能管散热降温，可降低储能管内高压气体的升温速率，防止储能管温度过高，提高系统的安全性，防止储能管破裂等，同时可减小储能管内高压气体的增压速率，从而可增加储能管内的气体容量，提高了储能管的储能容量，进而可以提高管线钢型压缩空气储能系统的储能容量；此外，可使风道单元在储能管释能时对储能管加热升温，减小储能管温度的下降速率，可提高储能管的放气量；通过将储能管的至少一部分设于地层中，可使储能管被土壤包裹，可充分利用地层应力，有利于减小储能管的壁厚，降低成本
。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述风道单元包括罩壳和传热件，所述罩壳设在所述储能管的外侧，所述传热件设于所述罩壳内，且所述传热件的至少一部分伸入所述储能管内
。
[0008]在一些示例中，所述传热件为热管
。
[0009]在一些示例中，所述传热件外周设有翅片
。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述储能管形成多组储能模块，每组储能模块通过第一控制阀与所述通气管连接，每组储能模块包括多个所述储能管，每组储能模块的多个所述储能管通过连通管连通，且每个所述储能管与所述连通管连接处设有第二控制阀
。
[0011]在一些示例中，所述风道单元形成对应多组散热模块，多组所述散热模块通过第一散热管与所述风机连通，每组所述散热模块包括多个所述风道单元，每组散热模块的多个所述风道单元相互连通，多个所述散热模块通过第二散热管与外界连通
。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述第一换能装置包括压缩机
、
冷却器
、
高温蓄热件和低温蓄热件，所述压缩机的进口与外界空气连通，所述压缩机的出口通过冷却器与所述通气管连通，且所述压缩机与所述供电端电连接，所述低温蓄热件的出口通过所述冷却器与所述高温蓄热件的进口连通
。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述第二换能装置包括透平机
、
回热器
、
高温蓄热件
、
低温蓄热件和发电机，所述透平机的进口通过回热器与所述通气管连通，所述透平机的出口与外界空气连通，且所述透平机通过所述发电机与所述用电端连接，所述高温蓄热件的出口通过所述回热器与所述低温蓄热件的进口连通
。
[0014]在一些示例中，所述透平机与所述风道装置连通，所述透平机与所述风道装置之间设有第三阀门
。
[0015]根据本专利技术第二方面实施例的管线钢型压缩空气储能系统的控制方法，所述管线钢型压缩空气储能系统具有第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式，所述管线钢型压缩空气储能系统用于储能，在所述第二工作模式，所述管线钢型压缩空气储能系统用于放能；所述控制方法包括：选择所述管线钢型压缩空气储能系统的工作模式；选择所述管线钢型压缩空气储能系统处于第一工作模式，控制所述第一换能装置与所述通气管连通；选择所述管线钢型压缩空气储能系统处于第二工作模式，控制所述第二换能装置与所述通气管连通
。
[0016]根据本专利技术实施例的管线钢型压缩空气储能系统的控制方法，通过采用上述管线钢型压缩空气储能系统，通过采用上述管线钢型压缩空气储能系统，通过采用不同的工作模式，使得储能装置与多个换能装置可选择性地连通，有利于实现管线钢型压缩空气储能系统的储能或释能
。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述管线钢型压缩空气储能系统的控制方法还包括：控制所述风机工作，以使所述风道单元对所述储能管通风
。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到
。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和
/
或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是根据本专利技术一些实施例的管线钢型压缩空气储能系统的工作示意图；
[0021]图2是根据本专利技术一些实施例的管线钢型压缩空气储能系统的局部安装示意图；
[0022]图3是根据本专利技术一些实施例的传热件与储能管的配合示意图；
[0023]图4是根据本专利技术一些实施例的管线钢型压缩空气储能系统的控制方法的流程图
。
[0024]附图标记：
[0025]管线钢型压缩空气储能系统
100
，供电端
110
，用电端
120
，
[0026]储能装置
10
，连通管
101
，通气管
11
，储能模块
12
，储能管
121
，
[0027]第一换能装置
20
，压缩机
21
，冷却器...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种管线钢型压缩空气储能系统，其特征在于，包括：储能装置，所述储能装置包括通气管和多个储能管，多个所述储能管分别与所述通气管连接，所述储能管的至少一部分设在地层中；第一换能装置，所述第一换能装置与供电端和所述储能装置连通，用于将所述供电端的电能转换为高压气体储存于至少一个所述储能管；第二换能装置，所述第二换能装置与所述储能装置和用电端连通，用于将所述储能管储存的高压气体转换成电能输出至用电端；风道装置，所述风道装置包括风机和多个风道单元，所述风机与多个所述风道单元连通，多个所述风道单元与多个所述储能管一一对应，所述风道单元设在对应的所述储能管上，用于对所述储能管换热
。2.
根据权利要求1所述的管线钢型压缩空气储能系统，其特征在于，所述风道单元包括罩壳和传热件，所述罩壳设在所述储能管的外侧，所述传热件设于所述罩壳内，且所述传热件的至少一部分伸入所述储能管内
。3.
根据权利要求2所述的管线钢型压缩空气储能系统，其特征在于，所述传热件为热管
。4.
根据权利要求2所述的管线钢型压缩空气储能系统，其特征在于，所述传热件外周设有翅片
。5.
根据权利要求1所述的管线钢型压缩空气储能系统，其特征在于，所述储能管形成多组储能模块，每组储能模块通过第一控制阀与所述通气管连接，每组储能模块包括多个所述储能管，每组储能模块的多个所述储能管通过连通管连通，且每个所述储能管与所述连通管连接处设有第二控制阀
。6.
根据权利要求5所述的管线钢型压缩空气储能系统，其特征在于，所述风道单元形成对应多组散热模块，多组所述散热模块通过第一散热管与所述风机连通，每组所述散热模块包括多个所述风道单元，每组散热模块的多个所述风道单元相互连通，多个所述散热模块通过第二散热管与外界连通
。7.
根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈任峰，缪承志，谭伟，刘满君，
申请(专利权)人：安徽华赛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：