一种恒压压缩空气储能系统的制作方法

本技术涉及电力转换和存储，尤其是一种恒压压缩空气储能系统。

背景技术：

1、压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作为储气室的密闭大容量空间，即将不可储存的电能转化成可储存的压缩空气的气压势能并储存于储气室中。当系统发电量不足时，将压缩空气导入膨胀机做功发电，满足电力系统调峰需要。

2、压气机、电动机、储气室等组成的蓄能子系统将电站低谷的低价电能通过压缩空气储存在储气室中。电力系统高峰负荷时，利用压缩空气进入膨胀机做功，膨胀机带动发电机作为发电子系统对外供给电能。

3、膨胀过程中储气室随着储存气体质量减少，气体压力不断降低，进入膨胀机的压缩空气压力也不短降低。造成两个不良后果，一是进气压力降低造成膨胀机效率降低，膨胀机输出功率逐步偏离额定功率；二是储气室压力和膨胀机进气压力降低到一定程度就要关闭膨胀机停止对外输出电能。储气室里面的压缩空气能量不能全部利用来膨胀发电，造成一部分能量损失。

4、本实用新型采用了一种新型系统设计方法，可以把储气室里面的全部压缩空气都用来膨胀发电，而且输出压缩空气压力恒定还可以保持膨胀机高效率运行。

技术实现思路

1、本实用新型需要解决的技术问题是提供一种恒压压缩空气储能系统，能够在压缩空气储能和释放压缩空气释能时保持恒定压力，解决了常规压缩空气储能方法中储气室压力连续变化导致压气机和膨胀机效率不断降低的问题；同时，还有提高了储气室的利用效率，储气室内的全部压缩空气能量都可以释放，释放同样的能量条件下有效的降低了储气室大小。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种恒压压缩空气储能系统，包括恒压储气子系统、与恒压储气子系统连接实现进气压力恒定的膨胀子系统和与恒压储气子系统连接实现出气压力恒定的压缩子系统；

4、所述恒压储气子系统包括储气室和与储气室相连的液压油箱；所述储气室内部设置使其保持恒压的弹性气囊。

5、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述压缩子系统包括电动空气压缩机；所述空气压缩机的出气口通过进气关断阀和进气管道与储气室的进气口连接。

6、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述膨胀子系统包括发电机和与发电机连接的膨胀机；所述膨胀机的进气口通过放气关断阀和放气管道与储气室的出气口连接。

7、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述液压油箱包括液压油、设置在液压油油面的密封活塞和感应密封活塞位置的液位传感器。

8、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述液压油箱通过液压泵、液压油截止阀与储气室的弹性气囊连接。

9、由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

10、1、本实用新型中，储气室不同于传统储气库结构，外壳为轻便的复合材料，内胆为弹性气囊。

11、2、本实用新型引入了辅助恒压装置，利用液压油泵可以保证储气室内压力恒定，且可以变换恒定压力值。

12、3、本实用新型储气室内部全部高压空气储能可以全部转换为电能释放。

13、4、储气室容积因为可以全部利用，所以容积大小远小于同等压力下的压缩空气储能设施的储气容积。

14、5、因为本实用新型中释放压缩空气压力恒定，所以膨胀机可以稳压运行，效率较变压运行工况高。

技术特征：

1.一种恒压压缩空气储能系统，其特征在于：包括恒压储气子系统、与恒压储气子系统连接实现进气压力恒定的膨胀子系统和与恒压储气子系统连接实现出气压力恒定的压缩子系统；

2.根据权利要求1所述的恒压压缩空气储能系统，其特征在于：所述压缩子系统包括电动空气压缩机（1）；所述空气压缩机（1）的出气口通过进气关断阀（2）和进气管道（3）与储气室（4）的进气口连接。

3.根据权利要求1所述的恒压压缩空气储能系统，其特征在于：所述膨胀子系统包括发电机（11）和与发电机（11）连接的膨胀机（10）；所述膨胀机（10）的进气口通过放气关断阀（9）和放气管道（8）与储气室（4）的出气口连接。

4.根据权利要求1所述的恒压压缩空气储能系统，其特征在于：所述液压油箱（5）包括液压油（5a）、设置在液压油（5a）油面的密封活塞（5b）和感应密封活塞（5b）位置的液位传感器（5c）。

5.根据权利要求1所述的恒压压缩空气储能系统，其特征在于：所述液压油箱（5）通过液压泵（6）、液压油截止阀（7）与储气室（4）的弹性气囊（4a）连接。

技术总结本技术公开了一种恒压压缩空气储能系统，属于电力转换和存储技术领域，包括恒压储气子系统、膨胀子系统和压缩子系统；所述压缩子系统包括电动空气压缩机；所述膨胀子系统包括发电机和与发电机连接的膨胀机；恒压储气子系统包括储气室和与储气室相连的液压油箱；所述储气室内部设置使其保持恒压的弹性气囊；所述液压油箱包括液压油、设置在液压油油面的密封活塞和感应密封活塞位置的液位传感器；所述液压油箱通过液压泵、液压油截止阀与储气室的弹性气囊连接。本技术能够在压缩空气储能和释放压缩空气释能时保持恒定压力，解决了常规压缩空气储能方法中储气室压力连续变化导致压气机和膨胀机效率不断降低的问题。技术研发人员：董舟,赵文焕,武洋,陈瀚钊,李智,史志杰受保护的技术使用者：中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司技术研发日：20231220技术公布日：2024/7/9