一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法 |
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| 申请号 | CN201610325690.7 | 申请日 | 2016-05-17 | 公开(公告)号 | CN105804813A | 公开(公告)日 | 2016-07-27 |
| 申请人 | 国网安徽省电力公司芜湖供电公司; 国家电网公司; | 发明人 | 林其友; 刘亚南; 任水华; 陈来军; 赵武; 薛小代; 李涛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法，其特征在于：所述的方法包括在现有的储能系统中增设低温熔盐罐，低温熔盐罐内的低温熔融盐通过熔盐电加热器加热后输送到高温熔盐罐；高温熔盐罐的高温熔融盐分别通过一级透平加热器、二级透平加热器、三级透平加热器后返回至低温熔盐罐。由于采用上述的方法，本发明充分利用储能系统中的低谷电、弃 风 电、弃光电，采用熔融盐作为储热介质，大大提高了系统的储能效率。对原有的结构改动较小，可对现有的压缩空气储能系统进行改造。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法，其特征在于：所述的方法包括在现有的储能系统中增设低温熔盐罐(1)，低温熔盐罐(1)内的低温熔融盐通过熔盐电加热器(3)加热后输送到高温熔盐罐(2)；高温熔盐罐(2)的高温熔融盐分别通过一级透平加热器(4)、二级透平加热器(5)、三级透平加热器(6)后返回至低温熔盐罐(1)。 |
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| 说明书全文 | 一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法[0001] 技术领域个 [0002] 本发明涉及压缩空气储能的技术领域，特别涉及一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法。 背景技术[0003] 压缩空气储能(Compressed air energy storage,CAES)采用高压空气的形式进行电力存储。储能过程中，电力驱动压缩机(或直接由机械能驱动)压缩空气并储存于储气室中；释能过程则释放高压空气膨胀做功，带动发电机对外输出电力。最近几年，国际电力储能产业得到了快速发展，目前年均增长9.0％左右，远高于全球电力2.5％的增长率，储能产业已成为世界上主要发达国家重点发展的新兴产业。随着我国电网容量的不断增长，峰谷差不断增大，可再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，对大规模发展储能产业的需求也越来越大。压缩空气储能则是削峰填谷、补偿可再生能源波动性、提高风电机组年利用小时数，充分利用弃风、弃水、弃光等大量白白废弃能源和深夜低谷电能的最佳选择.同时压缩空气储能系统具有投资少、运行维护费用低、动态响应快、运行方式灵活、经济性能高、环境污染小、占地面积小的特点，逐渐受到各国的重视。德国、美国、日本、意大利等发达国家均有压缩空气储能电站正在建设过程中。我国大力发展压缩空气储能技术在经济，社会和国家安全方面具有重要的战略意义，其可促进我国智能电网相关产业和重大装备制造技术的快速发展。 [0004] 但是目前在压缩空气储能基础理论和实验系统研究上的匮乏和不足，缺少整套的实验装置和完整的实验数据对应理论分析结果，更加缺少并网等相关方面的研究；同时，现行的压缩空气储能系统研究仍未能突破储能效率等关键技术，严重限制压缩空气储能系统的进一步发展。 [0005] 针对上述问题，提供一种改进方法，在增加发电容量的同时，充分利用储能系统、最大限度地提高储能效率。 发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法，在增加发电容量的同时，充分利用储能系统、最大限度地提高储能效率。 [0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法，其特征在于：所述的方法包括在现有的储能系统中增设低温熔盐罐，低温熔盐罐内的低温熔融盐通过熔盐电加热器加热后输送到高温熔盐罐；高温熔盐罐的高温熔融盐分别通过一级透平加热器、二级透平加热器、三级透平加热器后返回至低温熔盐罐。 [0008] 所述的储能系统中存储的低谷电、弃风电、弃光电通过整流器为到熔盐电加热器供电，最大程度利用储能系统中的电能。 [0009] 所述的方法包括在储能时利用低谷电、弃风电、弃光电等驱动压缩机，将环境大气压缩至高压，然后将高压的空气存储在储气室中完成高压气体的存储；同时通过熔融盐电加热器将低温的熔融盐加热至高温，然后将高温的熔融盐存储在高温熔融盐罐中，完成了热能的存储；在释能时，高压空气从储气室中释放出来，经过带有高温熔融盐的一级透平加热器加热后进入一级透平膨胀做功，做功后的空气从一级透平排出，再次经过带有高温熔融盐的二级透平加热器加热，然后再进入二级透平做功，同样地，二级透平的排气也经过带有高温熔融盐的三级透平加热器加热后进入三级透平做功，最后三级透平的排气直接放入环境大气中，完成膨胀发电过程。 [0010] 所述的低温熔盐罐与高温熔盐罐的输出口均设有熔盐泵。 [0011] 一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的方法，由于采用上述的方法，本发明充分利用储能系统中的低谷电、弃风电、弃光电，采用熔融盐作为储热介质，大大提高了系统的储能效率。对原有的结构改动较小，可对现有的压缩空气储能系统进行改造。附图说明 [0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明； [0013] 图1为本发明一种用于提高压缩空气储能系统储能效率的改进方法结构示意图； [0014] 在图1中，1、低温熔盐罐；2、高温熔盐罐；3、熔盐电加热器；4、一级透平加热器；5、二级透平加热器；6、三级透平加热器；7、整流器。 具体实施方式[0015] 本发明为了优化系统的储能效率，探索更高的循环流程，提出了一种新的压缩空气储能流程。该流程采用熔融盐作为储热介质，大大提高了系统的循环参数。 [0016] 具体如图1所示，本发明包括在现有的储能系统中增设低温熔盐罐1，低温熔盐罐1内的低温熔融盐通过熔盐电加热器3加热后输送到高温熔盐罐2；高温熔盐罐2的高温熔融盐分别通过一级透平加热器4、二级透平加热器5、三级透平加热器6后返回至低温熔盐罐1。储能系统中存储的低谷电、弃风电、弃光电通过整流器7为到熔盐电加热器3供电，最大程度利用储能系统中的电能。低温熔盐罐1与高温熔盐罐2的输出口均设有熔盐泵。 [0017] 本发明将熔融盐储热与压缩空气储能相耦合，利用熔融盐储热系统中的热量为透平进口空气加热，实现高效的储能发电。系统运行时包括储能与释能两个过程，分别介绍如下： [0018] 储能时，利用低谷电、弃风电、弃光电等驱动压缩机，将环境大气压缩至高压，然后将高压的空气存储在储气室中完成高压气体的存储；同时通过熔融盐电加热器3将低温的熔融盐加热至高温，然后将高温的熔融盐存储在高温熔融盐罐2中，完成了热能的存储； [0019] 释能时，高压空气从储气室中释放出来，经过带有高温熔融盐的一级透平加热器4加热后进入一级透平膨胀做功，做功后的空气从一级透平排出，再次经过带有高温熔融盐的二级透平加热器5加热，然后再进入二级透平做功，同样的二级透平的排气也经过带有高温熔融盐的三级透平加热器6加热后进入三级透平做功，最后三级透平的排气直接放入环境大气中，完成膨胀发电过程。 [0020] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。 |
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