[发明专利]一种压缩空气储能发电系统及其工作方式

权利要求书

1.一种压缩空气储能发电系统及其工作方式，包括压缩空气储存装置，以及与之相连的充能单元和释能单元，其特征在于：所述充能单元包括至少一级空气压缩机，以及与各级空气压缩机相适配的电动机，且靠近各级空气压缩机出口依次设有串联的储热罐和冷却器；释能单元包括储热罐、多级串联的透平、与各级透平相适配的发电机及与末级透平相连的回热器，除末级透平为燃气透平外，其余各级透平均为空气透平；该高效发电系统还包括跨接于回热器出口与各级空气透平出口管路的旁路。

2.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：各级储热罐中设置有储热介质，且至少一个储热罐设有电加热元件。

3.根据权利要求2所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：所述的储热介质为熔融盐、金属合金或复合材料等高温相变储能材料。

4.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：所述空气透平应至少设有一级。

5.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：所述压缩空气储存装置为压缩空气储罐或者岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等地下洞穴。

6.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：所述充能单元和释能单元的各个储热罐进出口均设有开关控制阀，且上述充能单元储热罐上进出口的开关控制阀与释能单元储热罐上进出口的开关控制阀为并联关系；各级空气透平进出口均设有开关控制阀；跨接于回热器出口与各级空气透平出口管路的旁路上亦设有开关控制阀，其与空气透平进出口的开关控制阀为并联关系。

7.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：所述压缩空气储存装置的出口还设有调节阀。

8.一种采用如权利要求1的产品的工作方式，其特征在于：包括以下步骤：

1）在用电低谷期空气压缩机工作期间，打开所述高效发电系统充能单元储热罐上进出口的开关控制阀，关闭所述系统释能单元储热罐上进出口的开关控制阀；

2）在用电低谷期电加热元件工作期间关闭所述系统的所有开关控制阀；

3）在用电高峰期压缩空气膨胀做功期间，打开所述系统释能单元储热罐上进出口的开关控制阀，关闭所述系统充能单元储热罐上进出口的开关控制阀及旁路上的开关控制阀；且当压缩空气储存装置中压缩空气的压力小于某级空气透平的额定进气压力时，关闭所述高效发电系统中该级及以前各级空气透平进出口的开关控制阀，并打开相应旁路上的开关控制阀。

9.根据权利要求8所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：在用电高峰期压缩空气膨胀做功期间，借助调节阀对透平的入口压力进行调节。

10.根据权利要求8所述的压缩空气储能发电系统及其工作方式，其特征在于：在用电高峰期，储能单元与释能单元可同时工作。