[发明专利]一种液化气体能源储运管道及超导输电线路系统及方法

说明书

一种液化气体能源储运管道及超导输电系统和方法，包括：气体液化装置、液化气体能源储运管道装置、低温超导输电线路、液化气体增压输送装置；所述液化气体能源储运管道装置包括耐低温储运管道、保温材料包裹层、低温管道阀门、低温液体输运泵；所述低温超导输电线路为铺设在所述液化气体能源储运管道内的低温环境下的输电线路；或将金属材质的所述液化气体能源储运管道本身作为低温超导输电线路；所述液化气体增压输送装置包括液化气体增压泵及相关切换阀门及与所述液化气体能源储运管道的连接管路。本发明提出系统和方法能够同时实现大规模储能蓄电和低温超导电力传输两大功能的液化气体能源储运管道及超导输电线路系统及方法。

技术领域

本发明涉及液化气体储能、超导输电技术领域，更具体地说，涉及一种液化气体能源储运管道及超导输电线路系统及方法。

背景技术

在当今世界，各国经济的增长需要可靠、持久的电力基础设施。特别是在人口密集的经济、贸易和政治中心的城市地区，对电力负荷容量的要求越来越大，任何重大的电力中断事故，都会对其经济和安全产生严重的影响。通常来讲，中心城区地下空间拥挤，电网改造费用极高，超导电缆为此提供了绝佳的解决方案。与传统电力电缆相比，超导电缆体积小、容量大、损耗低、安全稳定性强，故障状态下可兼具限流器作用，同时超导电缆具有良好的电磁屏蔽功能，不会干扰其它的地下设施。与常规大截面铜芯电缆相比，高温超导电缆重量轻，综合土建安装成本较低，而土建安装成本一直都在电缆项目成本中占很大的一部分。但高温超导电缆制造成本高昂，特别电缆中间要设置低温液化气体冷却层(一般通入液氮进行冷却)，需要高昂的低温液化气体系统的制取和维护费用。

另一方面，液化空气成为未来大规模储能蓄电的一种重要方式，特别是在可再生能源发电快速增长的今天，储能技术成为未来社会各个领域都必须认真考虑的科技课题。随着氢能社会的到来，液化气体储能从液化空气储能进而扩展到液化氢气储能，加之现有的LNG即液化石油天然气的大范围的应用，未来液化气体储能技术会有越来越宽广的应用前景。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种液化气体储能技术与低温超导电力传输技术结合，提出了利用液化气体储运管道实现液化气体储能的条件下，同时在其低温环境中铺设超导电力传输电缆，从而同时实现大规模储能蓄电和低温超导电力传输两大功能的液化气体能源储运管道及超导输电线路系统及方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种液化气体能源储运管道及超导输电系统,其特征在于，包括：

气体液化装置、液化气体能源储运管道装置、低温超导输电线路、液化气体增压输送装置；

所述液化气体能源储运管道装置包括耐低温储运管道、保温材料包裹层、低温管道阀门、低温液体输运泵；

所述低温超导输电线路为铺设在所述液化气体能源储运管道内的低温环境下的输电线路；或将金属材质的所述液化气体能源储运管道本身作为低温超导输电线路；

所述液化气体增压输送装置包括液化气体增压泵及相关切换阀门及与所述液化气体能源储运管道的连接管路。

可选地，所述系统还包括液化气体膨胀发电装置，所述液化气体膨胀发电装置利用液化气体膨胀产生的压力能驱动气轮机带动发电机发电。

可选地，所述液化气体包括液化空气、液化氢气、液化氮气、液化天然气、液化甲烷气、液化氧气、液化氦气中的任意一种或组合。

可选地，所述气体液化装置为低温液化、高压液化或高压低温液化方式的中的任意一种或组合，所述低温或高压液化是利用可再生能源发电、电网调峰调频、夜间低谷电等低价电力驱动气体压缩机或制冷机实现气体的高压或低温液化，利用高压或低温液化气体实现对电能的大量存储。