[发明专利]压缩空气与液态空气的联合储能发电系统

说明书

本发明提供了一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统。其中，一级空气压缩机组的出口与压缩热存储利用装置连接。压缩热存储利用装置与压缩空气存储单元连接。压缩热存储利用装置与液态空气存储单元连接。压缩空气存储单元和液态空气存储单元均与膨胀发电单元连接。通过这种结构设置，能够实现压缩空气与液态空气联合发电。一方面，能够解决压缩空气储能电站储能密度低的问题；另一方面，能够提升液态空气储能电站的响应速率。由此，有效改善了空气储能系统的灵活性和运行效率。同时，压缩空气储能电站和液态空气储能电站共用一级空气压缩机组、压缩热存储利用装置和膨胀发电单元，极大减少了设施设备的投资成本。

技术领域

本发明涉及液态空气储能技术领域，尤其涉及一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统。

背景技术

空气储能是一种新兴的大规模绿色储能技术。空气储能包括压缩空气储能和液态空气储能。其中，常规的压缩空气储能电站的储能密度低，占地面积大，但系统简单，响应较快。而液态空气储能电站的储能密度高，占地面积小，但系统复杂，响应较慢。同时，分别独立设立压缩空气储能电站和液态空气储能电站时，需要分别设置相应的设备设施，投资成本较大。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统。

根据本发明提供的一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统，包括：一级空气压缩机组、压缩热存储利用装置、压缩空气存储单元、液态空气存储单元和膨胀发电单元。

其中，所述一级空气压缩机组的出口与所述压缩热存储利用装置连接，以将压缩空气的热量存储至所述压缩热存储利用装置内。所述压缩热存储利用装置与所述压缩空气存储单元连接，以存储压缩空气。所述压缩热存储利用装置与所述液态空气存储单元连接，以存储液态空气。所述压缩空气存储单元和所述液态空气存储单元均与所述膨胀发电单元连接，以实现压缩空气与液态空气联合发电。

根据本发明提供的一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统，所述压缩空气存储单元包括压缩空气储能二级空气压缩机和压缩空气储罐。所述压缩热存储利用装置包括第一换热侧和第二换热侧。

其中，所述一级空气压缩机组的出口与所述压缩热存储利用装置的第一换热侧的入口连接。所述第一换热侧的出口处连接有压缩空气输送总管。所述压缩空气储能二级空气压缩机的入口通过第一压缩空气支管与所述压缩空气输送总管连接。并且，所述第一压缩空气支管上安装有第一流量控制阀。所述压缩空气储能二级空气压缩机的出口与所述压缩热存储利用装置的第二换热侧的入口连接。所述第二换热侧的出口与所述压缩空气储罐的入口连接。

根据本发明提供的一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统，所述液态空气存储单元包括预冷器、分子筛纯化装置、液态空气储能二级空气压缩机、蓄冷器、节流元件、气液分离器和液态空气储罐。所述压缩热存储利用装置还包括第三换热侧。所述预冷器包括第四换热侧。所述蓄冷器包括第五换热侧。

其中，所述预冷器的第四换热侧的入口通过液态空气支管与所述压缩空气输送总管连接。所述液态空气支管上安装有第二流量控制阀。所述预冷器的第四换热侧的出口与所述分子筛纯化装置的入口连接。所述分子筛纯化装置的出口与所述液态空气储能二级空气压缩机的入口连接。所述液态空气储能二级空气压缩机的出口与所述压缩热存储利用装置的第三换热侧的入口连接。所述第三换热侧的出口与所述蓄冷器的第五换热侧的入口连接。所述第五换热侧的出口与所述节流元件的入口连接。所述节流元件的出口与所述气液分离器的入口连接。所述气液分离器的液态空气出口与所述液态空气储罐的入口连接。

根据本发明提供的一种压缩空气与液态空气的联合储能发电系统，所述蓄冷器还包括第六换热侧。所述预冷器还包括第七换热侧。

其中，所述液态空气储罐的气相空气出口与所述蓄冷器的第六换热侧的入口连接。所述第六换热侧的出口与所述预冷器的第七换热侧的入口连接。所述第七换热侧的出口与所述液态空气储能二级空气压缩机的入口连接。