[实用新型]一种新型压缩空气储能系统

说明书

本实用新型公开一种新型压缩空气储能系统，包括电能储存系统及电能释放系统，电能储存系统包括若干数量空气压缩单元、若干数量换热器一、储热罐及储气空间，电能释放系统包括第一膨胀机组系统、第二膨胀机组系统及燃烧器系统，第一膨胀机组系统包括若干数量第一膨胀单元、背压阀，第二膨胀机组系统包括若干数量第二膨胀单元、若干数量换热器二、储能系统废热再利用换热器、减压阀、气体混合装置及发电机；本实用新型在第一膨胀机组系统配置背压阀使第一膨胀机组具备滑压运行能力，配置外置燃烧器以第二膨胀单元带压力排气为供应空气进行适度补燃提高压缩空气气流做功能力，配置气体混合装置实现燃烧器烟气余压及余热再利用，大幅度提高系统效率。

技术领域

本实用新型涉及电力储能领域，具体用于电网电能的大规模储存，实现电网负荷的削峰填谷，也可以用于太阳能发电技术或者风力发电技术等新能源电力的品质改善以及电能规模化存储的一种新型压缩空气储能系统。

背景技术

压缩空气储能技术是一种大规模物理储能技术，在电网处于负荷低谷期间，利用波谷期间的廉价电能驱动空气压缩机做功，将廉价的低谷电能转变为压缩空气的压力能进行储存，在电网处于用电高峰时释放储气空间内的高压力压缩空气，经过换热器或者燃烧器提升温度后，进入空气膨胀机内膨胀做功，输出旋转轴功，驱动发电机输出稳定电能。

现有压缩空气储能技术存在着两方面的缺陷，其一为储气空间内高压力空气需要经过减压阀进行减压，导致了较大的压力能损失，在压缩空气储能过程中，为了在储气空间内尽可能储存更多容量的压缩空气，通常将空气压缩至高压力空气(例如8MPa甚至更高的压力)，储气空气内储存压缩空气的压力越高，在给定的空气膨胀机入口压力条件下，储气空间能够稳定释放压缩空气的时间越长，相对应的空气膨胀机能够对外输出电能的时间越长；若储气空间内压缩空气压力为5Mpa，第一台空气膨胀机入口设计压力是4.6MPa，在短时间内储气空间内的压力降低至4.6MPa，空气膨胀机无法工作，若将储气空间内压缩空气压力设定为8MPa，在储气空间内空气压力下降至4.6MPa之前的可持续时间更长。因此为了使得压缩空气储能系统具有较长的对外做功时间，通常储气空间内都是以远高于空气膨胀机入口设计压力的压缩空气压力进行储存，形成了一个压力差值，现有技术中通过降压阀来直接实现8MPa至4.6MPa的降压与稳压，损失了3.4MPa的压力，以至损失压缩空气储能系统对外输出电能的能力，因而现有的压缩空气储能系统均存在着降压阀导致的较大压力损失。

其二为储气空间的压缩空气进入空气膨胀机做功的空气温度较低，缺乏提高进入空气膨胀机的空气温度有效方法，在无补燃的情况下现有的压缩空气储能系统的空气膨胀机入口的空气温度通常比较低，对于无补燃式压缩空气储能技术，在没有外部热源提供的情况下储能阶段空气压缩机出口空气的温度一般低于160度，以此压缩空气储能系统的部分压缩热对做功阶段的空气膨胀机入口气流进行加热，使得空气膨胀机入口气流的温度均低于150度，较低的入口温度降低了气流在空气膨胀机对外做功的能力，此外现有的补燃式压缩空气储能技术，缺乏适应高压力下燃烧的燃烧器，国内尚无高压燃烧器的生产能力，因而也限制了压缩空气储能系统的效率。因而上述两个缺陷降低了压缩空气储能技术的效率。

实用新型内容

有鉴于此，有必要针对现有技术中存在的缺陷，提供一种新型压缩空气储能系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种新型压缩空气储能系统，包括电能储存系统及电能释放系统，其特征在于：电能储存系统包括若干数量的空气压缩单元、若干数量的换热器一、储热罐及储气空间，空气压缩单元与换热器一的空气入口端连接，空气压缩单元排出的压缩空气经过换热器一冷却后进入下一台空气压缩单元，末台的空气压缩单元或换热器一的高压空气流出端与储气空间连接，换热器一的热介质流出端与储热罐连接；