[发明专利]一种基于恒压储气的两段式储能系统

权利要求书

1.一种基于恒压储气的两段式储能系统，其特征在于，所述储能系统包含：储气单元(A)、压缩罐(B)、第一抽蓄发电单元(G1)、第二抽蓄发电单元(G2)以及外部低压水池(L)、第一气体管道(1)、第一液体管道(2)、第二液体管道(3)和低压气体管道(4)；所述第一气体管道(1)连接所述储气单元(A)和所述压缩罐(B)，所述第一抽蓄发电单元(G1)的一侧经所述第一液体管道(2)连接所述储气单元(A)，所述第一抽蓄发电单元(G1)的另一侧经所述第二液体管道(3)连接所述压缩罐(B)，所述第二抽蓄发电单元(G2)经液体管道分别与所述压缩罐(B)和所述外部低压水池(L)连接；所述第一抽蓄发电单元(G1)和所述第二抽蓄发电单元(G2)分别构成两套储能发电系统，各自交替独立运行；第一套储能发电系统将所述储气单元(A)作为下水池，将压缩罐(B)作为上水池，利用所述第一抽蓄发电单元(G1)实现储能和发电过程；第二套储能发电系统将外部低压水池(L)作为下水池，将压缩罐(B)作为上水池，利用所述第二抽蓄发电单元(G2)实现储能和发电过程；所述交替独立运行是指，在储能过程中，所述第二抽蓄发电单元(G2)运行在储能过程中，将所述压缩罐(B)内气体压缩到与所述储气单元(A)相同的压强后，所述第一抽蓄发电单元(G1)开始运行，将所述压缩罐(B)内气体等压迁移到储气单元中；在发电过程中，所述第一抽蓄发电单元(G1)运行，将储气单元内气体等压迁移到所述压缩罐(B)后，所述第二抽蓄发电单元(G2)开始运行，压缩气体在所述压缩罐(B)内膨胀做功，最终将气体压缩能转成电能。

2.如权利要求1所述的基于恒压储气的两段式储能系统，其特征在于，所述第一套储能发电系统中的所述第一抽蓄发电单元(G1)利用所述储气单元(A)与所述压缩罐(B)内部液面高度差进行储能和发电，并实现气体在所述储气单元（A）与所述压缩罐（B）间等压迁移；所述第二套储能发电系统中的所述第二抽蓄发电单元(G2)通过液体流入流出所述压缩罐(B)控制气体在所述压缩罐(B)内压缩和膨胀实现储能和发电。

3.如权利要求1所述的基于恒压储气的两段式储能系统，其特征在于：所述第一抽蓄发电单元(G1)和所述第二抽蓄发电单元(G2)采用可变速抽蓄机组，或者所述第一抽蓄发电单元(G1)和所述第二抽蓄发电单元(G2)采用液压活塞机构；当所述第一抽蓄发电单元(G1)和所述第二抽蓄发电单元(G2)采用液压活塞机构时，所述液压活塞机构将外界能源换化为活塞杆直线运动机械能或者另一组液压缸所连接的外部液体势能源的势能，且所述第一抽蓄发电单元(G1)和所述第二抽蓄发电单元(G2)可对同一外部液体势能源进行转换。

4.如权利要求1的所述的基于恒压储气的两段式储能系统，其特征在于，可采用液体驱动装置实现所述储气单元(A)与所述压缩罐(B)间气体等压迁移；所述储气单元(A)位于所述压缩罐(B)上部时，将储气单元作为上水池，将压缩罐作为下水池。

5.如权利要求1所述的基于恒压储气的两段式储能系统，其特征在于，所述压缩罐(B)采用单个压缩罐独立运行、多个压缩罐组合运行、多个压缩罐并列运行或压缩罐成对运行的方式进行连接；所述储能系统中的所述压缩罐（B）与所述第二抽蓄发电单元（G2）采用成组运行或者多组并列运行的方式进行连接；所述压缩罐成对运行是指，第二抽蓄发电单元(G2)连接第一压缩罐和第二压缩罐，其中第一压缩罐进行气体压缩或膨胀时，第二压缩罐连通低压气体管道作为下水池运行。

6.如权利要求1所述的基于恒压储气的两段式储能系统，其特征在于：在所述第一气体管道(1)和所述第二液体管道(3)之间设置缓冲罐(C)与所述压缩罐(B)并联，缓冲罐(C)为压力容器或管道，或在多个所述压缩罐(B)并列运行中选择一个或多个作为缓冲罐(C)运行，以实现第一抽蓄发电单元(G1)的连续运行。