[发明专利]基于深井的复合储能系统

权利要求书

1.一种基于深井的复合储能系统，其特征在于，该储能系统包括控制中心、深井系统、重物模块、重力升降装置、变流装置和压缩空气储能装置；所述深井系统与地面具有高落差，在放电时将多个所述重物模块逐一下降到井内并垂直堆叠在深井中；该复合储能系统在充电时将重物模块逐一提升至地面后放置在地面上或者安全匝道内，以存储重力势能；所述重力升降装置、所述变流装置均与所述控制中心信号连接；所述压缩空气储能装置用于进行空气压缩储能；

所述压缩空气储能装置包括可移动密封装置和变换装置，所述可移动密封装置、所述变换装置均与所述控制中心信号连接；所述可移动密封装置用于控制所述深井系统的预设腔室的启闭；所述变换装置用于进行压缩空气势能与电能的变换控制；所述可移动密封装置包括横向巷道、封盖、滑轨和密封环锁，所述横向巷道垂直所述深井系统水平设置于地下；所述封盖、所述滑轨均设置于所述横向巷道；所述滑轨与所述密封环锁的顶端位于同一水平面；所述密封环锁设置于井内预设高度处；所述封盖在所述滑轨上可移动设置，所述封盖与所述密封环锁叠合时锁紧密封所述深井系统的预设井腔；所述封盖与所述密封环锁解锁后沿着所述滑轨水平移动并脱离所述深井系统的井腔内壁；

多个所述重物模块逐一提升至地面并且完成重力势能存储后，深井的腔体内部通过所述压缩空气储能装置进行空气压缩储能。

2.根据权利要求1所述的基于深井的复合储能系统，其特征在于，

所述重力升降装置包括支撑组件、桁架、横梁和电动发电机，所述支撑组件设置于地面；所述桁架沿着第一方向设置于所述支撑组件顶部，所述横梁沿着第二方向设置于所述桁架，所述第二方向与所述第一方向水平垂直设置，所述横梁与所述桁架可移动连接；所述电动发电机可移动地装设于所述横梁；

所述变流装置的一端与电网连接，另一端与所述电动发电机通讯连接，所述变流装置在电能存储阶段调节所述电动发电机的转速，在释放电能的发电阶段把所述电动发电机的电能回馈至电网；

所述变换装置包括空气压缩机、膨胀机、进气管道、出气管道、进气阀和出气阀，所述空气压缩机装设于地面并通过所述进气管道与所述深井系统的预设井腔连通；所述膨胀机设置于地面并通过所述出气管道与所述深井系统的预设井腔连通；

所述进气阀设置于所述进气管道，以控制所述空气压缩机与预设井腔的通断；所述出气阀设置于所述出气管道，以控制所述膨胀机与预设井腔的通断；

初始状态下，所述控制中心控制所述电动发电机悬吊所述重物模块至所述深井系统的井内，并按照预设空间位置堆叠在井中；

处于用电低谷时，所述控制中心控制所述电动发电机提升井内堆叠的所述重物模块至井口预设位置，进行重力势能的存储；所述控制中心控制所述压缩空气储能装置进行空气压缩储能；

深井腔体内部空置，控制所述封盖移动至所述密封环锁顶部并与所述密封环锁锁紧密封，打开所述进气阀并关闭所述出气阀，通过所述控制中心控制所述空气压缩机，将预设井腔内部的空气压缩至预设压力后，关闭所述进气阀和所述空气压缩机，完成空置的井腔内部压缩空气的势能存储；

处于用电峰谷时，打开所述出气阀，预设内部的压缩空气通过所述出气管道和所述出气阀驱动所述膨胀机发电，并通过所述变流装置回馈电能至电网；

通过所述电动发电机悬吊所述重物模块至预设高度后，通过所述重物模块的下放驱动所述电动发电机发电，并通过所述变流装置回馈电能至电网。

3.根据权利要求2所述的基于深井的复合储能系统，其特征在于，所述深井系统包括垂直深井以及设置于井口周侧的安全匝道，所述安全匝道与所述深井联通设置；

所述安全匝道为一条或多条平底深槽；

当所述平底深槽为多条时，多条所述平底深槽呈发射状设置；

所述井口预设位置为井口周侧地面，或者，所述井口预设位置为所述安全匝道。

4.根据权利要求1所述的基于深井的复合储能系统，其特征在于，所述深井系统为废弃的矿井。

5.根据权利要求1所述的基于深井的复合储能系统，其特征在于，所述深井系统为预设规模的钻井，所述钻井的口径为，深度为，；。

6.根据权利要求1所述的基于深井的复合储能系统，其特征在于，所述重物模块的质量为，。