本發(fā)明涉及壓縮空氣儲(chǔ)能，具體涉及一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置及其調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、壓縮空氣儲(chǔ)能(caes)是一種高效的能源存儲(chǔ)技術(shù)，它通過(guò)將空氣壓縮并存儲(chǔ)，以備后續(xù)釋放并驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電，現(xiàn)有儲(chǔ)氣方式包括：利用地下洞穴、廢棄礦井以及人工建造的儲(chǔ)氣庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)氣。

2、地下洞穴包括地下天然形成的洞穴以及人工硐室，這些洞穴通常位于巖石結(jié)構(gòu)中，能夠提供良好的密封性和穩(wěn)定性。但是天然洞穴對(duì)地質(zhì)資源要求高，受到地理位置限制。人工硐室的建造需要專業(yè)的地質(zhì)勘探、挖掘和支護(hù)技術(shù)，需要在地下的巖石中挖掘大型洞穴，施工難度大、建造過(guò)程復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)。人工硐室的建造還依賴于特定的地質(zhì)條件，如巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在地質(zhì)條件不佳的地區(qū)，需要采取額外的工程措施來(lái)確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。而且由于人工硐室位于地下，一旦發(fā)生泄漏或其他安全問(wèn)題，可能難以迅速發(fā)現(xiàn)和處理。

3、廢棄的礦井例如鹽穴具有較大的空間容量和良好的密封性，也可被用作壓縮空氣的存儲(chǔ)空間。水溶法是一種常用形成鹽穴的方法，即通過(guò)注入淡水溶解鹽巖來(lái)形成洞穴。這個(gè)過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致地下水鹽化，對(duì)周圍環(huán)境造成影響。而且鹽穴在長(zhǎng)期的高壓存儲(chǔ)過(guò)程中，可能出現(xiàn)微小的裂縫或泄漏，這些微小的泄漏難以檢測(cè)和修復(fù)，長(zhǎng)期累積影響儲(chǔ)氣系統(tǒng)的效率和安全性。

4、地面儲(chǔ)氣庫(kù)為人為建立的儲(chǔ)氣倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)建造儲(chǔ)氣罐或者儲(chǔ)氣池來(lái)存儲(chǔ)壓縮氣體，但現(xiàn)有儲(chǔ)氣庫(kù)通常需要較大的地面空間來(lái)建造儲(chǔ)氣罐或儲(chǔ)氣池，占地面積較大、建造成本昂貴而且使用靈活度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的地面儲(chǔ)氣庫(kù)占地面積較大、建造成本昂貴而且使用靈活度低的缺陷，從而提供一種靈活度高、結(jié)構(gòu)緊湊、占用面積小且制造成本較低的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置及其調(diào)控方法。

2、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，包括：

3、框架，所述框架內(nèi)具有安裝腔體；

4、格柵組件，所述格柵組件設(shè)置于所述安裝腔體，并將所述安裝腔體分為多個(gè)獨(dú)立的安裝區(qū)；

5、儲(chǔ)氣件，每個(gè)所述安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)所述儲(chǔ)氣件。

6、可選的，所述儲(chǔ)氣件包括：殼體和氣體控制組件，所述殼體沿所述框架的高度方向設(shè)置于所述安裝區(qū)，其內(nèi)部具有儲(chǔ)氣空腔，所述氣體控制組件的一端與所述儲(chǔ)氣空腔滑動(dòng)連接，另一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

7、可選的，所述氣體控制組件包括：活塞和活塞桿，所述活塞設(shè)置于所述活塞桿的一端，且所述活塞滑動(dòng)設(shè)置于所述儲(chǔ)氣空腔，所述活塞桿遠(yuǎn)離所述活塞的一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

8、可選的，所述儲(chǔ)氣件還包括連接管，所述連接管設(shè)置于所述殼體的頂部，且與所述儲(chǔ)氣空腔連通。

9、可選的，所述連接管上設(shè)置有控制閥。

10、可選的，所述格柵組件包括：多個(gè)第一格柵板和多個(gè)第二格柵板，多個(gè)所述第一格柵板沿所述框架的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置，多個(gè)所述第二格柵板沿所述框架的寬度方向設(shè)置。

11、可選的，所述安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有彈性限位件，所述彈性限位件與所述儲(chǔ)氣件連接。

12、可選的，還包括支撐組件，所述支撐組件包括四個(gè)支撐柱，四個(gè)所述支撐柱間隔設(shè)置于所述框架底面。

13、一種儲(chǔ)氣裝置調(diào)控方法，應(yīng)用于所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，包括：

14、儲(chǔ)氣件進(jìn)行儲(chǔ)能步驟；

15、或所述儲(chǔ)氣件進(jìn)行釋能步驟；

16、或部分所述儲(chǔ)氣件進(jìn)行所述儲(chǔ)能步驟同時(shí)部分所述儲(chǔ)氣件進(jìn)行所述釋能步驟。

17、可選的，所述儲(chǔ)能步驟：向所述儲(chǔ)氣件的儲(chǔ)氣腔體內(nèi)充入高壓氣體，使所述儲(chǔ)氣件的殼體沿活塞桿軸向方向上升直至活塞位于所述儲(chǔ)氣腔體的底端；

18、所述釋能步驟：將所述儲(chǔ)氣件的所述儲(chǔ)氣腔體內(nèi)的所述高壓氣體釋放，使所述儲(chǔ)氣件的所述殼體沿所述活塞桿軸向下降直至所述活塞位于所述儲(chǔ)氣腔體的頂端。

19、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

20、1.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，包括：框架、格柵組件和儲(chǔ)氣件?？蚣軆?nèi)具有安裝腔體，格柵組件設(shè)置于安裝腔體，并將安裝腔體分為多個(gè)獨(dú)立的安裝區(qū)。每個(gè)安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)儲(chǔ)氣件。框架式的承載結(jié)構(gòu)空間布局緊湊，空間利用率高，儲(chǔ)氣裝置整體體積較小，占用安裝面積也比較小，節(jié)省制造成本。并且格柵組件將安裝腔體分隔為獨(dú)立的安裝區(qū)，每個(gè)安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)氣件，儲(chǔ)氣件之間的獨(dú)立存在的，可單獨(dú)進(jìn)行儲(chǔ)氣或供氣，通過(guò)框架將多個(gè)儲(chǔ)氣件組件為整體的儲(chǔ)氣裝置。儲(chǔ)氣裝置通過(guò)調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣或供氣的儲(chǔ)氣件數(shù)量來(lái)應(yīng)對(duì)不同使用工況，使用時(shí)靈活度更高，而且儲(chǔ)氣裝置具有更大的調(diào)節(jié)范圍，抗干擾因素較強(qiáng)。

21、2.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，儲(chǔ)氣件包括：殼體和氣體控制組件，殼體沿框架的高度方向設(shè)置于安裝區(qū)，其內(nèi)部具有儲(chǔ)氣空腔。氣體控制組件包括：活塞和活塞桿，活塞設(shè)置于活塞桿的一端，且活塞滑動(dòng)設(shè)置于儲(chǔ)氣空腔，活塞桿遠(yuǎn)離活塞的一端設(shè)置于安裝腔體底面。這種模塊化的儲(chǔ)氣件通過(guò)活塞和活塞桿實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣空腔內(nèi)部氣量的分配以及壓力控制，而且在供氣儲(chǔ)氣空腔內(nèi)部的高壓氣體排出時(shí)，殼體依靠自身的重力向下滑動(dòng)，這樣各儲(chǔ)氣件排出高壓氣體時(shí)能夠維持儲(chǔ)氣空腔內(nèi)部為近等壓環(huán)境，從而提高儲(chǔ)氣裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性及儲(chǔ)能效率，進(jìn)而減少儲(chǔ)氣裝置的整體容量，降低成本。

22、3.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，儲(chǔ)氣件還包括連接管，連接管設(shè)置于殼體的頂部，且與儲(chǔ)氣空腔連通。儲(chǔ)氣空腔通過(guò)連接管輸入氣體或輸出氣體。連接管上設(shè)置有控制閥，可以控制閥的開度來(lái)控制氣體流量。

23、4.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有彈性限位件，彈性限位件與儲(chǔ)氣件連接，即實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)氣件的固定，還不影響其上下移動(dòng)。

24、5.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，還包括支撐組件，四個(gè)支撐柱間隔設(shè)置于框架底面，設(shè)置支撐組件后提高儲(chǔ)氣裝置的使用靈活性，便于安裝和轉(zhuǎn)運(yùn)。

25、6.本發(fā)明提供的儲(chǔ)氣裝置調(diào)控方法，具有多種調(diào)控方式：儲(chǔ)氣件進(jìn)行儲(chǔ)能步驟；或儲(chǔ)氣件進(jìn)行釋能步驟；或部分儲(chǔ)氣件進(jìn)行儲(chǔ)能步驟同時(shí)部分儲(chǔ)氣件進(jìn)行釋能步驟。儲(chǔ)氣裝置根據(jù)實(shí)際使用需求調(diào)控儲(chǔ)氣或供氣的儲(chǔ)氣件數(shù)量以及儲(chǔ)氣或供氣時(shí)的氣體流量來(lái)滿足不同使用工況，調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)控方式多，應(yīng)用范圍更廣。

技術(shù)特征：

1.一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)氣件(3)包括：殼體(31)和氣體控制組件，所述殼體(31)沿所述框架(1)的高度方向設(shè)置于所述安裝區(qū)(11)，其內(nèi)部具有儲(chǔ)氣空腔，所述氣體控制組件的一端與所述儲(chǔ)氣空腔滑動(dòng)連接，另一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，所述氣體控制組件包括：活塞(32)和活塞桿(33)，所述活塞(32)設(shè)置于所述活塞桿(33)的一端，且所述活塞(32)滑動(dòng)設(shè)置于所述儲(chǔ)氣空腔，所述活塞桿(33)遠(yuǎn)離所述活塞(32)的一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)氣件(3)還包括連接管(34)，所述連接管(34)設(shè)置于所述殼體(31)的頂部，且與所述儲(chǔ)氣空腔連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，所述連接管(34)上設(shè)置有控制閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，所述格柵組件(2)包括：多個(gè)第一格柵板(21)和多個(gè)第二格柵板(22)，多個(gè)所述第一格柵板(21)沿所述框架(1)的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置，多個(gè)所述第二格柵板(22)沿所述框架(1)的寬度方向設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，所述安裝區(qū)(11)內(nèi)設(shè)置有彈性限位件，所述彈性限位件與所述儲(chǔ)氣件(3)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，還包括支撐組件，所述支撐組件包括四個(gè)支撐柱(41)，四個(gè)所述支撐柱(41)間隔設(shè)置于所述框架(1)底面。

9.一種儲(chǔ)氣裝置調(diào)控方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)氣裝置調(diào)控方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，其目的是提供一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲(chǔ)氣裝置及其調(diào)控方法。這種儲(chǔ)氣裝置使用靈活度高、結(jié)構(gòu)緊湊、占用面積小且制造成本較低。上述儲(chǔ)氣裝置包括：框架、格柵組件和儲(chǔ)氣件；框架內(nèi)具有安裝腔體；格柵組件設(shè)置于安裝腔體，并將安裝腔體分為多個(gè)獨(dú)立的安裝區(qū)；每個(gè)安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)儲(chǔ)氣件。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的地面儲(chǔ)氣庫(kù)使用靈活度低、占地面積較大而且建造成本昂貴的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭志美,唐博進(jìn),常勇,藺新星,王兆福
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21