一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，其特征在于：所述的方法包括在現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)中增設低溫熔鹽罐，低溫熔鹽罐內的低溫熔融鹽通過熔鹽電加熱器加熱后輸送到高溫熔鹽罐；高溫熔鹽罐的高溫熔融鹽分別通過一級透平加熱器、二級透平加熱器、三級透平加熱器后返回至低溫熔鹽罐。由于采用上述的結構，本實用新型充分利用儲能系統(tǒng)中的低谷電、棄風電、棄光電，采用熔融鹽作為儲熱介質，大大提高了系統(tǒng)的儲能效率。對原有的結構改動較小，可對現(xiàn)有的壓縮空氣儲能系統(tǒng)進行改造。
【專利說明】
一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及壓縮空氣儲能的技術領域，特別涉及一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置。
【背景技術】
[0002]壓縮空氣儲能(Compressed air energy storage，CAES)采用高壓空氣的形式進行電力存儲。儲能過程中，電力驅動壓縮機(或直接由機械能驅動)壓縮空氣并儲存于儲氣室中；釋能過程則釋放高壓空氣膨脹做功，帶動發(fā)電機對外輸出電力。最近幾年，國際電力儲能產業(yè)得到了快速發(fā)展，目前年均增長9.0%左右，遠高于全球電力2.5%的增長率，儲能產業(yè)已成為世界上主要發(fā)達國家重點發(fā)展的新興產業(yè)。隨著我國電網容量的不斷增長，峰谷差不斷增大，可再生能源、分布式供能和智能電網的蓬勃發(fā)展，對大規(guī)模發(fā)展儲能產業(yè)的需求也越來越大。壓縮空氣儲能則是削峰填谷、補償可再生能源波動性、提高風電機組年利用小時數(shù)，充分利用棄風、棄水、棄光等大量白白廢棄能源和深夜低谷電能的最佳選擇.同時壓縮空氣儲能系統(tǒng)具有投資少、運行維護費用低、動態(tài)響應快、運行方式靈活、經濟性能高、環(huán)境污染小、占地面積小的特點，逐漸受到各國的重視。德國、美國、日本、意大利等發(fā)達國家均有壓縮空氣儲能電站正在建設過程中。我國大力發(fā)展壓縮空氣儲能技術在經濟，社會和國家安全方面具有重要的戰(zhàn)略意義，其可促進我國智能電網相關產業(yè)和重大裝備制造技術的快速發(fā)展。
[0003]但是目前在壓縮空氣儲能基礎理論和實驗系統(tǒng)研究上的匱乏和不足，缺少整套的實驗裝置和完整的實驗數(shù)據(jù)對應理論分析結果，更加缺少并網等相關方面的研究；同時，現(xiàn)行的壓縮空氣儲能系統(tǒng)研究仍未能突破儲能效率等關鍵技術，嚴重限制壓縮空氣儲能系統(tǒng)的進一步發(fā)展。
[0004]針對上述問題，提供一種改進方法，在增加發(fā)電容量的同時，充分利用儲能系統(tǒng)、最大限度地提高儲能效率。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，在增加發(fā)電容量的同時，充分利用儲能系統(tǒng)、最大限度地提高儲能效率。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，其特征在于:包括在現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)中增設的低溫熔鹽罐，低溫熔鹽罐內的低溫熔融鹽通過熔鹽電加熱器加熱后輸送到高溫熔鹽罐;高溫熔鹽罐的高溫熔融鹽分別通過一級透平加熱器、二級透平加熱器、三級透平加熱器后返回至低溫熔鹽罐。
[0007]所述的儲能系統(tǒng)中存儲的低谷電、棄風電、棄光電通過整流器為到熔鹽電加熱器供電，最大程度利用儲能系統(tǒng)中的電能。
[0008]還包括在儲能時利用低谷電、棄風電、棄光電等驅動的壓縮機，所述壓縮機將環(huán)境大氣壓縮至高壓，然后將高壓的空氣存儲在儲氣室中完成高壓氣體的存儲；同時通過熔融鹽電加熱器將低溫的熔融鹽加熱至高溫，然后將高溫的熔融鹽存儲在高溫熔融鹽罐中，完成了熱能的存儲;在釋能時，高壓空氣從儲氣室中釋放出來，經過帶有高溫恪融鹽的一級透平加熱器加熱后進入一級透平膨脹做功，做功后的空氣從一級透平排出，再次經過帶有高溫熔融鹽的二級透平加熱器加熱，然后再進入二級透平做功，同樣地，二級透平的排氣也經過帶有高溫熔融鹽的三級透平加熱器加熱后進入三級透平做功，最后三級透平的排氣直接放入環(huán)境大氣中，完成膨脹發(fā)電過程。
[0009]所述的低溫熔鹽罐與高溫熔鹽罐的輸出口均設有熔鹽栗。
[0010]—種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，由于采用上述的結構，本實用新型充分利用儲能系統(tǒng)中的低谷電、棄風電、棄光電，采用熔融鹽作為儲熱介質，大大提高了系統(tǒng)的儲能效率。對原有的結構改動較小，可對現(xiàn)有的壓縮空氣儲能系統(tǒng)進行改造。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明；
[0012]圖1為本實用新型一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的改進方法結構示意圖；
[0013]在圖1中，1、低溫熔鹽罐；2、高溫熔鹽罐;3、熔鹽電加熱器;4、一級透平加熱器;5、二級透平加熱器;6、三級透平加熱器;7、整流器。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型為了優(yōu)化系統(tǒng)的儲能效率，探索更高的循環(huán)流程，提出了一種新的壓縮空氣儲能流程。該流程采用熔融鹽作為儲熱介質，大大提高了系統(tǒng)的循環(huán)參數(shù)。
[0015]具體如圖1所示，本實用新型包括在現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)中增設低溫熔鹽罐I，低溫熔鹽罐I內的低溫熔融鹽通過熔鹽電加熱器3加熱后輸送到高溫熔鹽罐2 ；高溫熔鹽罐2的高溫熔融鹽分別通過一級透平加熱器4、二級透平加熱器5、三級透平加熱器6后返回至低溫熔鹽罐I。儲能系統(tǒng)中存儲的低谷電、棄風電、棄光電通過整流器7為到熔鹽電加熱器3供電，最大程度利用儲能系統(tǒng)中的電能。低溫熔鹽罐I與高溫熔鹽罐2的輸出口均設有熔鹽栗。
[0016]本實用新型將熔融鹽儲熱與壓縮空氣儲能相耦合，利用熔融鹽儲熱系統(tǒng)中的熱量為透平進口空氣加熱，實現(xiàn)高效的儲能發(fā)電。系統(tǒng)運行時包括儲能與釋能兩個過程，分別介紹如下:
[0017]儲能時，利用低谷電、棄風電、棄光電等驅動壓縮機，將環(huán)境大氣壓縮至高壓，然后將高壓的空氣存儲在儲氣室中完成高壓氣體的存儲；同時通過熔融鹽電加熱器3將低溫的熔融鹽加熱至高溫，然后將高溫的熔融鹽存儲在高溫熔融鹽罐2中，完成了熱能的存儲；
[0018]釋能時，高壓空氣從儲氣室中釋放出來，經過帶有高溫熔融鹽的一級透平加熱器4加熱后進入一級透平膨脹做功，做功后的空氣從一級透平排出，再次經過帶有高溫熔融鹽的二級透平加熱器5加熱，然后再進入二級透平做功，同樣的二級透平的排氣也經過帶有高溫熔融鹽的三級透平加熱器6加熱后進入三級透平做功，最后三級透平的排氣直接放入環(huán)境大氣中，完成膨脹發(fā)電過程。
[0019]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，其特征在于:包括在現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)中增設的低溫熔鹽罐(I)，低溫熔鹽罐(I)內的低溫熔融鹽通過熔鹽電加熱器(3)加熱后輸送到高溫熔鹽罐(2);高溫熔鹽罐(2)的高溫熔融鹽分別通過一級透平加熱器(4)、二級透平加熱器(5)、三級透平加熱器(6)后返回至低溫熔鹽罐(I)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，其特征在于:所述的儲能系統(tǒng)中存儲的低谷電、棄風電、棄光電通過整流器(7)為到熔鹽電加熱器(3)供電，最大程度利用儲能系統(tǒng)中的電能。3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，其特征在于:還包括在儲能時利用低谷電、棄風電、棄光電等驅動的壓縮機，所述壓縮機將環(huán)境大氣壓縮至高壓，然后將高壓的空氣存儲在儲氣室中完成高壓氣體的存儲；同時通過熔融鹽電加熱器(3)將低溫的熔融鹽加熱至高溫，然后將高溫的熔融鹽存儲在高溫熔融鹽罐(2)中，完成了熱能的存儲;在釋能時，高壓空氣從儲氣室中釋放出來，經過帶有高溫熔融鹽的一級透平加熱器(4)加熱后進入一級透平膨脹做功，做功后的空氣從一級透平排出，再次經過帶有高溫熔融鹽的二級透平加熱器(5)加熱，然后再進入二級透平做功，同樣的二級透平的排氣也經過帶有高溫熔融鹽的三級透平加熱器(6)加熱后進入三級透平做功，最后三級透平的排氣直接放入環(huán)境大氣中，完成膨脹發(fā)電過程。4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲能效率的輔助裝置，其特征在于:所述的低溫熔鹽罐(I)與高溫熔鹽罐(2)的輸出口均設有熔鹽栗。
【文檔編號】F01K7/22GK205663464SQ201620447141
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】林其友, 劉亞南, 任水華, 陳來軍, 趙武, 薛小代, 李濤
【申請人】國網安徽省電力公司蕪湖供電公司, 國家電網公司