[发明专利]一种先进分布式多联供的压缩空气储能系统及应用方法

说明书

本发明属于储能系统技术领域，特别涉及一种先进分布式多联供的压缩空气储能系统及应用方法，所述压缩空气储能系统为分布式多联供系统，包括供电模块、供冷模块、供热模块；所述压缩空气储能系统还设有透平，所述供电模块、供冷模块、供热模块通过调节透平转换各个模块工作模式。根据用户不同季节负荷需求，调节压缩空气储能系统中透平入口温度，系统可以提供给用户不同季节的冷、热和电负荷，满足用户不同季节负荷需求，充分利用压缩空气储能系统中的各种品位能量，降低成本，同时提高了能源利用率。

技术领域

本发明属于节能系统技术领域，特别涉及一种先进分布式多联供的压缩空气储能系统及应用方法。

背景技术

随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，电能供应严重短缺，且用电峰谷差持续加大。高峰期，负荷增加，必须投入更多的发电机组，如果备用机组不够，需要拉闸限电；低谷期，负荷骤然减少，使得一部分发电机组必须停机。调峰机组频繁启停导致能源大量浪费，对电网运行的经济性和节能工作非常不利。因此，电力需求侧管理开始备受人们关注，通过对用电方实施管理，引导用户在高峰期少用电，低谷期多用电，以降低负荷高峰，填补负荷低谷，从而减小用电峰谷差，使发电和用电趋于平衡，以提高供电效率，达到节约能源和保护环境的目的。

电能储能技术作为实现电力需求侧管理的关键技术之一，在电网负荷低谷期从电网获取电能蓄电，在电网负荷高峰期释放电能，向用户提供电能，对用电负荷实施削峰填谷，是解决电网峰谷差大最为直接和有效的手段。按照能量形式分，电能储能技术分为抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、超级电容储能、超导电磁储能、电池储能等。其中压缩空气储能以高功率、低成本、长寿命、安全性和可靠性高等得到大量的关注，在用电低谷期，从电网取电驱动压气机压缩空气，产生的高压空气储存在储气罐内，系统处于储能状态；用电高峰期，储气罐中的高压空气进入透平做功，驱动发电机发电，提供用户所需的电能，系统处于释能状态。传统的大规模压缩空气储能一般将高压空气储存在地下矿井、熔岩下的洞穴等地方，对地理位置有一定要求。但现代压缩空气储能技术使用人工储气罐代替溶洞，特别是能与电网集成，应用更灵活更广泛，提高了电网供电可靠性和安全性。

根据压缩空气储能系统中压缩空气的热量利用情况，可以分为透热压缩空气储能系统和绝热压缩空气储能系统。其中，绝热压缩空气储能系统通过回收压缩空气的热量用于加热透平入口空气，提高了能源利用率，得到了广泛的研究。目前对于压缩空气储能系统能量的利用主要是电和热，但用户所需负荷类型随季节变化比较大，如在夏季主要为电负荷和冷负荷、冬季主要为电负荷和热负荷，压缩空气储能系统中的能量在不同季节得不到充分的应用，导致全年能源利用率比较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有压缩空气蓄能系统的缺点与不足，提供一种先进分布式多联供的压缩空气储能系统及应用方法，根据用户不同季节负荷需求，通过调节压缩空气储能系统中透平入口温度，系统可以提供给用户不同季节的冷、热和电负荷，满足用户不同季节负荷需求，充分利用压缩空气储能系统中的各种品位能量，降低成本，同时提高了能源利用率。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

提供一种先进分布式多联供的压缩空气储能系统，所述压缩空气储能系统为分布式多联供系统，包括供电模块、供冷模块、供热模块；所述压缩空气储能系统还设有透平，所述供电模块、供冷模块、供热模块通过透平调节各个模块工作模式的转换。

优选地，所述压缩空气储能系统包括若干开关、低压压气机、若干换热器、高压压气机、储气罐、调节阀，燃烧器、发电机、储热罐，所述压缩空气储能系统包括与电网集成并由电网的电驱动压气机。

优选地，低压压气机、第一换热器、高压压气机、第二换热器、储气罐顺次连接形成储能回路。

优选地，所述储热罐与第一换热器和第二换热器均连接。