[实用新型]热电联供的压缩空气储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能储存技术领域，尤其涉及一种热电联供的压缩空气储能系统。

背景技术

我国具有丰富的风能与太阳能资源储量，其中至2011年底风能发电装机总容量已经达到62.93GW，位居全球第一位。风能与太阳能属于可再生能源资源，一天当中白昼与黑夜期间风力的大小与太阳光照强度均存在明显的波动，因而相应的风电与太阳能发电电力具有间歇性与不稳定性。结合国家大力发展风电与太阳能发电的战略大局，同时考虑风能与太阳能本身的间歇性与不稳定性，研发具有风电与太阳能发电规模化储存能力的储能技术，将电网负荷需求低谷期间的风电与太阳能发电进行储存，进而在电网负荷需求高峰时段进行释放具有重要意义。

抽水蓄能技术与处于研发阶段的压缩空气储能技术均具有很好的电力规模化储存潜力，其中抽水蓄能技术已经具有多年的工程应用经历，技术相对成熟，但是抽水蓄能技术受水资源分布影响严重，不适合于我国内蒙古与新疆等水资源缺乏的地域使用。压缩空气储能技术不受水资源分布的影响，是一项匹配风力发电与太阳能发电的理想技术。截止目前，压缩空气储能技术已经先后于1978年在德国Huntorf以及1991年在美国阿拉巴马州应用，几十年的可靠运行经验验证了该技术的商业化运行可行性。现用的压缩空气储能技术虽然取得了可靠的商业化运行经验，但是在能量释放阶段，需要消耗过多的天然气，对可再生电力资源的电力没有达到充分的利用。

发明内容

本实用新型的实用新型目的是提供了一种热电联供的压缩空气储能系统，其能够克服现有技术的缺陷，能够充分利用可再生能源，减少不可再生能源的消耗。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种热电联供的压缩空气储能系统，包括有余热换热器、燃烧室及蓄热器，所述蓄热器设于所述余热换热器与所述燃烧室之间。

优选的是，所述蓄热器为电加热蓄热器，其与可再生能源供电线路连接。

优选的是，还包括有喷射器，所述喷射器的出气口与所述余热换热器连接，所述喷射器的端部设有喷射口，周壁设有卷吸口，储气装置的出气口及透平膨胀机的出气口分别与所述喷射器的喷射口及卷吸口连通，分别从不同方向进入所述喷射器。

优选的是，还包括冷却换热器，所述冷却换热器与水管连接，所述水管与居民供热系统连接。

本实用新型热电联供的压缩空气储能系统与现有技术相比，具有如下有益效果：

采用余热换热器、蓄热器及燃烧室串联连接的布置方式对进入透平膨胀机的气体进行加热。经过调压之后的低温气体，首先经过余热换热器将较低温度的气体进行初步加热，之后再经过电加热蓄热器加热，最后才使用燃料为天然气的燃烧室进行加热。电加热蓄热器采用风力、太阳能等可再生能源产生的电量进行加热，不仅能够获得更高的温度，节省了燃烧室的燃料用量，且能够利用过剩的电力，大大节省了成本。

储气装置释放的高压气体通过喷射口进入喷射器，并在喷射器内加速并降压，此时与喷射器的卷吸口连通的透平膨胀机的乏气的压力高于经过经加速降压后的气体的压力，从而形成了高压压缩气体气流对卷吸入口处气流的卷吸现象，两部分气体在喷射器内部经过充分混合后并在喷射器的升压段实现升压，最后通过高压气体与低压气体混合的方式获得中压气体。通过压缩气体压力调压方法，减小了压缩空气压力调节过程的能量损失，同时还以一定系数放大了可作功工质总量，对于提高储能系统的整体效率具有积极作用。

在能量储存阶段，压气机压缩空气会产生热量，其温度通常可以达到260℃至300℃之间，此部分热量在冷却换热器中传递给水，实现居民供热，最大可能的利用剩余热量，在供电的同时，还能够供热，使输出产品形式多样性，提高了热电联供压缩空气储能系统的经济性。

附图说明

图1为本实用新型热电联供压缩空气储能系统的结构示意图；

图2为本实用新型喷射器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，热电联供压缩空气储能系统，包括有能量储存阶段及能量释放阶段。

在能量储存阶段，电动机10带动压气机压缩空气至高压状态，并储存到储气装置18内。所述储气装置18为位于地下400米以下的高压储气溶洞。在压缩过程中，压气机将常压空气向高压空气压缩过程中会产生压缩热，通过水泵17提供水源，利用此部分热量对水进行加热，再以热水的形式将热量传递至居民生活区，实现对居民生活区的供热。