[发明专利]一种恒温压缩气体储能系统及运行方法

说明书

一种恒温压缩气体储能系统及运行方法，包括液池，所述液池的输出端连接高压液体泵入口，高压液体泵出口连接注液母管一端，注液母管另一端通过压缩罐注液阀连接压缩罐下端的液体入口，压缩罐下端的液体出口通过回液母管连接液池，所述回液母管上设置有压缩罐回液阀；所述压缩罐顶部通过设置有排气阀，排气阀通过高压进气母管连接多个储气罐，每一路储气罐管线上设置有储气罐进气阀，每一路储气罐通过储气罐排气阀与高压排气母管相连，高压排气母管连接气体透平。本发明利用液体缓慢压缩气体实现等温压缩，并通过存储和释放高压气体完成能量存储与释放的储能应用系统。

技术领域

本发明涉及利用压缩气体进行能量的储存和释放技术领域，特别涉及一种恒温压缩气体储能系统及运行方法。

背景技术

压缩气体储能是储能方式的一种，已有较为成熟的工业系统投入应用，而空气是最为常见的压缩储能介质。通常的压缩气体储能系统利用压缩机对气体进行压缩，提高气体的压强并减小体积，对于高压力的储能系统，往往需要进行多级压缩。由于气体经过压缩会产生温升，增大压缩功耗和热损失，因此一般在每级压缩后都需要通过换热介质来冷却气体，并将带走的热量存储起来，在高压气体释能过程中再次换热给工质气体以提高系统效率，导致系统复杂，整体储能效率较低。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种恒温压缩气体储能系统及运行方法，利用液体缓慢压缩气体实现等温压缩，并通过存储和释放高压气体完成能量存储与释放的储能应用系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种恒温压缩气体储能系统，包括液池3，所述液池3的输出端连接高压液体泵4入口，高压液体泵4出口连接注液母管5一端，注液母管5另一端通过压缩罐注液阀10连接压缩罐1下端的液体入口，压缩罐1下端的液体出口通过回液母管6连接液池3，所述回液母管6上设置有压缩罐回液阀11；

所述压缩罐1顶部通过设置有排气阀12，排气阀12通过高压进气母管7连接多个储气罐2，每一路储气罐2管线上设置有储气罐进气阀13，每一路储气罐2通过储气罐排气阀14与高压排气母管8相连，高压排气母管8连接气体透平9。

所述压缩罐1为钢制或其他材质的可承受压力的固定容积罐体，所述压缩罐1外壁用于与环境进行换热，压缩罐1的容积大于单个储气罐2，所述压缩罐1可以同时容纳液体和气体，压缩罐1至少布置一个。

所述储气罐2用于容纳高压气体，储气罐2布置多个。

所述高压液体泵4用电能或机械能驱动高压液体，转化为高压气体的压力势能。

所述高压液体泵4为多组，所述注液母管5将全部的高压液体泵4与压缩罐注液阀10相连通。

所述气体透平9用于将系统释放能量时的高压气体做功实现机械功或电功的输出。

一种恒温压缩气体储能系统的运行方法，包括以下步骤；

储能时，高压液体泵4将液池3中的液体压缩注入注液母管5，处于待注液状态的压缩罐1打开压缩罐注液阀10和压缩罐排气阀12，关闭压缩罐回液阀11；处于待充气状态的储气罐2打开储气罐进气阀13，关闭储气罐排气阀14，随着高压液体进入压缩罐，液面缓慢升高，气体被压缩进入高压进气母管7，再进入储气罐2，缓慢压缩的过程中产生的微小温升通过压缩罐1好撒到环境中，气体近似恒温，当液面到达压缩罐1顶部，单次压缩过程结束，此时关闭压缩罐注液阀10和压缩罐排气阀12，关闭储气罐进气阀13，完成储能过程，打开压缩罐回液阀11，将压缩罐1内的液体通过回液母管6流回液池3，并同时对其他的待注液压缩罐和待充气储气罐进行上述操作；

释能时，根据能量需求的大小选择若干个已充满高压气体的储气罐2，打开储气罐排气阀14，高压气体进入高压排气母管8，从而进入气体透平9做功，完成释能过程。

本发明的有益效果：