面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统的制作方法

本发明实施例涉及风电储能，尤其涉及一种面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统。

背景技术：

1、风或者光等可以作为新能源使用，以实现可再生能源利用。风力发电机组发电量跟不同的风况(稳定风况、阵风风况、渐变风况等)有关，而太阳能发电机组发电量跟不同的光照时数和光辐射量等有关，以上导致风光发电场常需配储能建设，以提高风光消纳水平和并网调节能力。目前可以采用储气装置将电能转化为气体压力势能和气体热能内能进行存储。

2、目前压储系统的储气装置成本占系统总成本比例较高，天然的盐穴、油气藏、废弃巷道(内壁上敷设柔性气密高分子薄膜)等成本低廉但受地理条件制约，人造的衬砌(薄钢板/玻璃钢/混凝土衬砌或充填膨润土的刚-柔复合密封层)洞穴、混凝土储气室相对造价较高(但人工钢衬质量优于天然盐穴/硬岩层洞穴)，而地面的管线钢、金属储罐、热塑性管、复合材料罐和水下的刚性储罐、柔性气囊等造价最高，目前市场成熟应用的包括管线钢、盐穴、人造硐室。

3、目前人造硐室大都是深埋于地下300米内(盐穴储气库可达1000米)，包括施工/永久竖井、连接巷道、储气工程、安全通道等，结构是由不透气的密封层、衬砌和围岩组成，直径一般小于30米，造价5000-6000元/平方米(管线钢造价约10000元/平方米)，相对来说更加适用低成本大范围推广，特别是在没有天然储气库条件下。具体需要从地面向下挖掘进行竖井施工，然后在竖井的底部再挖掘形成与竖井连通的气室，并在气室的内壁施工形成密封层、衬砌和围岩等，使得整个人造硐室的结构较为复杂、施工操作不易。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统。

2、本发明实施例提供了一种面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，包括风力发电机组、光伏光热机组、压缩机组、膨胀机组、就地负荷塔以及中心负荷塔；

3、所述风力发电机组和所述就地负荷塔均设置在高山上，所述中心负荷塔和所述光伏光热机组均位于陆地上且所述中心负荷塔与所述光伏光热机组连接；

4、所述压缩机组至少包括一个轴流压缩机和一个与所述轴流压缩机连接的离心压缩机，所述膨胀机组至少包括一个高压膨胀机和一个与所述高压膨胀机连接的低压膨胀机，所述高压膨胀机与所述离心压缩机之间设置有共用换热器；所述风力发电机组分别与所述就地负荷塔和所述轴流压缩机的输入端连接，所述离心压缩机的输出端与所述高压膨胀机的输入端连接，所述低压膨胀机的输出端与所述中心负荷塔连接；

5、所述高山上设置有高山横向储气库，所述高山横向储气库的输入端和所述离心压缩机的输出端连接，所述高山横向储气库的输出端和所述高压膨胀机的输入端连接。

6、在一些实施例中，所述轴流压缩机包括一个，所述离心压缩机包括第一离心压缩机、第二离心压缩机和第三离心压缩机；

7、所述第一离心压缩机的输入端与所述轴流压缩机的输出端连接，所述第一离心压缩机的输出端与所述第二离心压缩机的输入端连接，所述第二离心压缩机的输出端和所述第三离心压缩机的输入端连接，所述第三离心压缩机的输出端与所述高压膨胀机的输入端连接。

8、在一些实施例中，所述膨胀机组还包括中压膨胀机，所述中压膨胀机的输入端与所述高压膨胀机的输出端连接，所述中压膨胀机的输出端与所述低压膨胀机的输入端连接。

9、在一些实施例中，所述轴流压缩机包括第一轴流压缩机和第二轴流压缩机，所述离心压缩机包括第四离心压缩机和第五离心压缩机；

10、所述第一轴流压缩机的输入端与所述所述风力发电机组连接，所述第一轴流压缩机的输出端与所述第二轴流压缩机的输入端连接，所述第二轴流压缩机的输出端与所述第四离心压缩机的输入端连接，所述第四离心压缩机的输出端与所述第五离心压缩机的输入端连接，所述第五离心压缩机的输出端与所述高压膨胀机的输入端连接。

11、在一些实施例中，所述膨胀机组还包括中压膨胀机，所述中压膨胀机的输入端与所述高压膨胀机的输出端连接，所述中压膨胀机的输出端与所述低压膨胀机的输入端连接。

12、在一些实施例中，所述轴流压缩机包括第三轴流压缩机和第四轴流压缩机，所述离心压缩机包括一个；

13、所述第三轴流压缩机的输入端与所述风力发电机组连接，所述第三轴流压缩机的输出端与所述第四轴流压缩机的输入端连接，所述第四轴流压缩机的输出端与所述离心压缩机的输入端连接。

14、在一些实施例中，还包括缓冲罐，所述缓冲罐的输入端通过第一调节阀与所述压缩机组的输出端连接，所述缓冲罐的输出端通过第二调节阀与所述压缩机组的输入端连接；

15、所述高山横向储气库通过第三调节阀分别与所述第一调节阀和所述第二调节阀连接。

16、在一些实施例中，所述第一调节阀和所述缓冲罐的输入端之间、所述第二调节阀和所述缓冲罐的输出端之间共用蓄冷换热器；

17、所述蓄冷换热器与所述缓冲罐的输入端之间设置有降压装置；

18、所述蓄冷换热器与所述缓冲罐的输出端之间设置有升压装置。

19、在一些实施例中，所述高山横向储气库的横截面呈圆形或者椭圆形或者拱梯形。

20、在一些实施例中，所述高山横向储气库的横截面呈圆形或者椭圆形或者拱梯形时，所述高山横向储气库的直径不小于30m；和/或，所述高山横向储气库的横截面积不小于700㎡。

21、本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

22、本发明实施例提供了一种面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，包括风力发电机组、光伏光热机组、压缩机组、膨胀机组、就地负荷塔以及中心负荷塔。风力发电机组和就地负荷塔均设置在高山上，中心负荷塔和光伏光热机组均位于陆地上且中心负荷塔与光伏光热机组连接。压缩机组至少包括一个轴流压缩机和一个与轴流压缩机连接的离心压缩机，膨胀机组至少包括一个高压膨胀机和一个与高压膨胀机连接的低压膨胀机，高压膨胀机与离心压缩机之间设置有共用换热器。风力发电机组分别与就地负荷塔和轴流压缩机的输入端连接，离心压缩机的输出端与高压膨胀机的输入端连接，低压膨胀机的输出端与中心负荷塔连接。高山上设置有高山横向储气库，高山横向储气库的输入端和离心压缩机的输出端连接，高山横向储气库的输出端和高压膨胀机的输入端连接。也就是说，相比于需要从地面向下挖掘竖井并在竖井的底部挖掘气室后再设置密封层、衬砌和围岩等形成储气库的方式而言，本发明实施例的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，通过在高山上设置高山横向储气库，继而可以利用高山横向储气库实现对气体的压缩存储，从而使得整个高山横向储气库的结构简单且施工简便。此外，本发明实施例的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，通过设置压缩机组包括离心压缩机和轴流压缩机，膨胀机组包括高压膨胀机和低压膨胀机，且高压膨胀机和离心压缩机共用换热器，从而可以实现高效大流量、低压损以及紧凑化布置。

技术特征：

1.一种面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，包括风力发电机组(1)、光伏光热机组(2)、压缩机组(3)、膨胀机组(4)、就地负荷塔(5)以及中心负荷塔(6)；

2.根据权利要求1所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述轴流压缩机(31)包括一个，所述离心压缩机(32)包括第一离心压缩机(321)、第二离心压缩机(322)和第三离心压缩机(323)；

3.根据权利要求2所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述膨胀机组(4)还包括中压膨胀机(43)，所述中压膨胀机(43)的输入端与所述高压膨胀机(41)的输出端连接，所述中压膨胀机(43)的输出端与所述低压膨胀机(42)的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述轴流压缩机(31)包括第一轴流压缩机(311)和第二轴流压缩机(312)，所述离心压缩机(32)包括第四离心压缩机(324)和第五离心压缩机(325)；

5.根据权利要求4所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述膨胀机组(4)还包括中压膨胀机(43)，所述中压膨胀机(43)的输入端与所述高压膨胀机(41)的输出端连接，所述中压膨胀机(43)的输出端与所述低压膨胀机(42)的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述轴流压缩机(31)包括第三轴流压缩机(313)和第四轴流压缩机(314)，所述离心压缩机(32)包括一个；

7.根据权利要求1至6任一项所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，还包括缓冲罐(91)，所述缓冲罐(91)的输入端通过第一调节阀(92)与所述压缩机组(3)的输出端连接，所述缓冲罐(91)的输出端通过第二调节阀(93)与所述压缩机组(3)的输入端连接；

8.根据权利要求7所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述第一调节阀(92)和所述缓冲罐(91)的输入端之间、所述第二调节阀(93)和所述缓冲罐(91)的输出端之间共用蓄冷换热器(95)；

9.根据权利要求1至6任一项所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述高山横向储气库(71)的横截面呈圆形或者椭圆形或者拱梯形。

10.根据权利要求9所述的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，其特征在于，所述高山横向储气库(71)的横截面呈圆形或者椭圆形或者拱梯形时，所述高山横向储气库(71)的直径不小于30m；和/或，所述高山横向储气库(71)的横截面积不小于700㎡。

技术总结本发明实施例涉及面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，包括风力发电机组、光伏光热机组、压缩机组、膨胀机组、就地负荷塔以及中心负荷塔。相比于需要从地面向下挖掘竖井并在竖井的底部挖掘气室后再设置密封层、衬砌和围岩等形成储气库的方式而言，本发明实施例的面向新能源基地的压储系统及风光储输一体化系统，通过在高山上设置高山横向储气库，继而可以利用高山横向储气库实现对气体的压缩存储，从而使得整个高山横向储气库的结构简单且施工简便。此外，通过设置压缩机组包括离心压缩机和轴流压缩机，膨胀机组包括高压膨胀机和低压膨胀机，且高压膨胀机和离心压缩机共用换热器，从而可以实现高效大流量、低压损以及紧凑化布置。技术研发人员：林志华,常勇,谢宁宁,孙长平,唐博进,潘海宁,何振锋受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27