CN105804871A - 具有液体热能存储的绝热压缩空气能量存储系统 - Google Patents

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C.S.K.贝罗尼
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Abstract

绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统(10)包括：压缩器系统(16)、空气存储单元(20)和涡轮系统(18)。ACAES系统还包括热能存储(TES)系统(40)，其包括容器(44)、多个换热器(54,56)、将容器流体联接到多个换热器(54,56)的液体TES媒介导管系统(58)和存储在容器(46)内的液体TES媒介。TES系统还包括：多个泵(60,62)，其联接到液体TES媒介导管系统并且构造成在多个换热器(54,56)与容器(44)之间输送液体TES媒介(46)；和定位在容器(44)内的热分离系统(48)，其构造成将处于较低温度(52)的第一部分液体TES媒介与处于较高温度(850)的第二部分液体TES媒介热隔离。

Description

具有液体热能存储的绝热压缩空气能量存储系统
本申请是于2010年9月16日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为201080060124.9，国际申请号为PCT/US2010/049060，发明名称为“具有液体热能存储的绝热压缩空气能量存储系统”)的分案申请。
技术领域
本发明的实施例大体涉及压缩空气能量存储(CAES)系统，并且更特别地涉及在绝热CAES系统中的多级热能存储(TES)系统。
背景技术
空气压缩和膨胀系统在许多工业中用于各种应用。例如，一个这种应用是将空气压缩和膨胀系统用于存储能量。压缩空气能量存储(CAES)系统典型地包括压缩系，其具有压缩入口空气并且将压缩入口空气提供到洞室、地下存储或者其它压缩空气存储构件的多个压缩器。压缩空气然后随后用于驱动涡轮以发电。在CAES系统的压缩阶段的操作期间，压缩入口空气典型地被冷却。在膨胀阶段的操作期间，空气从地下存储通过加热器和涡轮排出并且膨胀使得空气以外界压力离开涡轮。
典型地，CAES系统中的压缩器和涡轮通过各自的离合器各连接到发电器/马达装置，从而容许在适当的选定时间段内仅仅操作压缩器或者仅仅操作涡轮。在电网中电力需求的非高峰时段(即，夜晚和周末)期间，压缩器系通过它的离合器由发电器/马达驱动。在该方案中，发电器/马达起着马达的作用，从电网抽取功率。压缩空气然后冷却并且输送到地下存储。在高峰需求时段期间，当涡轮离合器接合时，空气从存储中取出并且然后加热和通过涡轮系膨胀以通过驱动发电器/马达提供功率。在该方案中，发电器/马达起着发电器的作用，从而例如提供功率到电网。
已经提出的一种具体类型的CAES系统是绝热压缩空气能量存储系统(ACAES)，其中(多个)热能存储(TES)单元被采用以在存储在洞室中之前冷却压缩空气并且在空气从洞室取出并且供应到涡轮系时再加热空气。ACAES系统因此允许以比非绝热系统更高的效率存储能量，因为在空气压缩期间产生的热不抛掉而是随后用于在通过涡轮排出期间预热压缩空气。
当前提出的ACAES系统设计典型地结合单一TES单元。单一TES单元的利用导致TES单元被迫在高温和高压下操作。例如，单一TES单元可达到高达650℃的操作温度并且处于60巴的压力。高温、高压和TES单元的巨大负荷造成关于材料、热膨胀、热损失、尺寸和机械应力的工程挑战。处理这些工程挑战的需要引起增加的成本和长的开发时间并且呈现不合理的市场障碍。
此外，利用单一TES单元还导致下降的ACAES系统的效率。也就是说，被迫在高温和高压比下操作的涡轮机(即，压缩器和涡轮)，与在较低温度和压力比下操作的涡轮机相比，具有较低效率。在压缩器和涡轮的级之间增加额外TES单元的配置用于降低温度和压力比，从而帮助增加在ACAES系统中的涡轮机的效率。
实现两个TES单元的ACAES系统已经由德国宇航中心(DLR)提出；然而，两个TES单元的这种配置仍然不能彻底处理温度与压力的难题。也就是说，即使通过两个TES单元的利用提供的温度与压力方面的减少，TES单元仍然被迫以大约500℃的温度操作。这种高操作温度的存在对于在商业运行中实现ACAES系统仍然是相当大的障碍。
因此，期望设计克服上述缺点的系统和方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统包括构造成压缩供应到其中的空气的压缩器系统。压缩器系统包括多个压缩器和压缩器导管，其将多个压缩器连接在一起并且具有空气进口和空气出口。ACAES系统还包括：空气存储单元，其连接到压缩器导管的空气出口并且构造成存储从压缩器系统接收的压缩空气；和涡轮系统，其构造成使从空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀。涡轮系统包括多个涡轮和将多个涡轮流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口的涡轮导管。ACAES系统还包括热能存储(TES)系统，其构造成从传递通过压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成返回热能到传递通过涡轮导管的空气。TES系统包括容器、多个换热器、将容器流体联接到多个换热器的液体TES媒介导管系统和存储在容器内的液体TES媒介。TES系统还包括：多个泵，其联接到液体TES媒介导管系统并且构造成在多个换热器与容器之间输送液体TES媒介；和热分离系统，其定位在容器内构造成将处于较低温度的第一部分液体TES媒介与处于较高温度的第二部分液体TES媒介热隔离。
根据本发明的另一方面，用于绝热压缩空气能量存储(ACAES)的方法包括将空气供应到压缩器系统，压缩器系统包括通过压缩器导管流体连接的多个压缩器单元。方法还包括在压缩阶段期间在压缩器系统中压缩空气并且将压缩空气存储在压缩空气存储单元中。方法还包括从压缩空气存储单元供应压缩空气到涡轮系统，涡轮系统包括通过涡轮导管流体连接的多个涡轮单元并且在膨胀阶段期间使空气在涡轮系统中膨胀。方法还包括，在压缩阶段和膨胀阶段的每一个期间，将空气传递通过联接到压缩器导管和涡轮导管的每一个的液体热能存储(TES)系统，液体TES系统包括液体存储容积(volume)、流体联接到液体存储容积的多个换热器和热分离单元，其构造成将在热分离单元的第一侧上的液体存储容积中的液体与在热分离单元的第二侧上的液体存储容积中的液体热隔离。
根据本发明的又一个方面，绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统包括构造成压缩供应到其中的空气的压缩器系统，压缩器系统包括多个压缩器和连接多个压缩器并且具有空气进口和空气出口的压缩器导管。ACAES系统还包括连接到压缩器导管的空气出口并且构造成存储从压缩器系统接收的压缩空气的空气存储单元；和构造成使从空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀的涡轮系统。涡轮系统包括多个涡轮和连接多个涡轮并且具有空气进口和空气出口的涡轮导管。ACAES系统还包括液体热能存储(TES)系统，其包括TES液体，其构造成从传递通过压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成返回热能到传递通过涡轮导管的空气，液体TES系统还包括：构造成存储TES液体的存储容积；流体联接到存储容积的多个换热器；和定位在容器内并且构造成将在存储容积内的TES液体的热容积与TES液体的冷容积热分离的热分离器。
各种其它特征和优点将从以下详细说明和附图中显而易见。
附图说明
附图示出当前预期用于实施本发明的优选实施例。
在附图中：
图1是根据本发明的实施例的绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统的示意方框图。
具体实施方式
本发明的实施例提供带有TES系统的多级ACAES系统。多级ACAES系统优选地包括两级压缩/膨胀系统，其包括低压级和高压级；然而，本发明的实施例可包括多于两级的压缩/膨胀系统。TES系统优选地包括具有用于压缩/膨胀的各级的换热器的液体TES系统。TES系统还优选地包括单一罐，其容纳在操作期间同时泵送通过换热器的液体TES媒介。罐优选地构造成经由分离系统将在其中的热液体TES媒介与在其中的冷液体TES媒介分离开，分离系统可包括，例如，(1)由于重力的分层和防止混合与对流的系统，(2)经由浮动活塞的分离，或(3)具有温跃层和利用固态储备(inventory)材料的再生热存储。
现在参考图1，根据本发明的实施例示出绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统10的示意方框图。
ACAES系统10包括马达-发电器单元12(其可为联合单元或分离单元)、传动轴14、压缩器系统或系16、涡轮系统或系18和压缩空气存储容积或洞室20。洞室20可为例如多孔岩石构造、枯竭的天然气/油田和以盐或岩石构造的洞室。可选地，洞室20可为地上系统，诸如例如与用于输送天然气的高压管线类似的高压管线。
马达-发电器单元12电气连接到发电厂(未示出)以从其中接收功率。马达-发电器单元12和传动轴14选择性地通过离合器(未示出)联接到压缩器系统16和涡轮系统18。在压缩操作模式期间，压缩器系统16联接到马达-发电器单元12和传动轴14，而涡轮系统18与马达-发电器单元12和传动轴14分离。在膨胀操作模式期间，涡轮系统18联接到马达-发电器单元12和传动轴14，而压缩器系统16与马达-发电器单元12和传动轴14分离。
根据本发明的实施例，马达-发电器单元12在压缩操作模式(即，压缩阶段)期间驱动传动轴14。传动轴14又驱动压缩器系统16，其包括低压压缩器22和高压压缩器24，使得大量外界空气进入外界空气入口或进口26并且通过压缩器系统16压缩。低压压缩器22经由压缩路径或导管28联接到高压压缩器24。根据当前实施例，低压压缩器22压缩外界空气。压缩的外界空气然后沿压缩路径28传递到高压压缩器24，在高压压缩器24中，外界空气在于压缩路径出口30处离开压缩路径28并且传输到洞室20之前进一步压缩。
在压缩空气存储在洞室20中后，压缩空气可在膨胀操作模式(即，膨胀阶段)期间被允许进入膨胀路径或涡轮导管34的进口32。压缩空气向下沿膨胀路径34前进到涡轮系统18，涡轮系统18包括低压涡轮36和高压涡轮38。由于涡轮系统18的构型，压缩空气在传递通过其中时被允许膨胀，从而导致涡轮系统18的涡轮36、38的旋转，以便便于功率发生。涡轮系统18的旋转导致传动轴14旋转。传动轴14又驱动马达-发电器单元12，从而导致单元起发电器的作用以发电。
如图1所示，ACAES系统10还包括多级热能存储(TES)系统40，其构造成在空气通过压缩器和涡轮系统16、18压缩/膨胀时冷却并且加热传递通过压缩和膨胀路径28、34的空气。多级TES系统40包括：包括密封容室(containmentvessel)44的液体TES单元42；液体TES媒介46和可选热分离器48。TES液体46是具有足够量以存储在压缩循环期间产生的压缩热的热存储材料。在本发明的实施例中，TES液体46是非加压的并且可包括诸如矿物油、合成油、熔盐等的液体。
热分离器48设计成创造在密封容室44内在其一侧的冷TES液体46与在其另一侧的热TES液体46之间的强烈热梯度并且设计成尽可能接近二元温度系统地降低在密封容室44内的TES液体46的温度。以这种方式，在密封容室44的一端50中的热TES液体46与在密封容室44的另一端52中的冷TES液体46热分离。在一个实施例中，热分离器48包括能够存储热并且能够将热TES液体46与冷TES液体46热隔离的材料。在该实施例中，没有其它热分离器48可安装在密封容室44内以创造温跃层，并且材料可包括，例如混凝土、岩石、砖、金属等。在另一实施例中，热分离器48包括浮动分离器活塞，其构造成分离热TES液体46与冷TES液体46。以这种方式，当冷TES液体46从密封容室44的端52移除时，浮动分离器活塞相应地在密封容室44内降低，同时热TES液体46在端50处增加到密封容室44，并且反之亦然。浮动分离器活塞因此在冷TES液体46的容积上浮动并且与其一起上升和下降。在一个实施例中，浮动分离器活塞可由它的金属、塑料或合成物构成。
在又一个实施例中，代替活塞的热分离器由许多平面装置构成，平面装置安装在容室中并且以防止热液体和冷液体的对流与混合的方式构造，热液体和冷液体由于它的重力差异而保持分离。
多级TES系统40包括经由TES导管系统58流体联接到在液体TES单元42中的TES液体46的成对的换热器54、56。TES导管58以并联模式将换热器54、56联结在一起，使得进入各换热器54、56的TES液体46的温度是大致相同的温度，并且使得离开各换热器54、56的TES液体46的温度是大致相同的温度。在一个实施例中，换热器54是低压换热器，并且换热器56是高压换热器。换热器54、56热联接到压缩路径28并且热联接到膨胀路径34。热侧泵60构造成将热TES液体46从密封容室44的端50通过换热器54、56泵送到密封容室44的端52。冷-侧泵62构造成将冷TES液体46从密封容室44的端52通过换热器54、56泵送到密封容室44的端50。
在操作中，多级TES系统40运行以在ACAES系统10的压缩或“充电”操作阶段/模式期间从压缩空气移除热。当空气通过压缩器系统16压缩并且当空气沿压缩路径28传递到洞室20时，多级TES系统40如下所述地冷却压缩空气。也就是说，在压缩空气存储在洞室20中之前，它传递通过换热器54、56以在存储在洞室中之前从压缩空气移除热，以便保护它的完整性(integrity)。
在ACAES系统10的膨胀或“放电”操作阶段/模式期间，通过多级TES系统40存储在热TES液体46中的热输送或传输回压缩空气。当压缩空气从洞室20释放并且传递通过膨胀路径34以通过涡轮系统18膨胀时，空气当它通过多级TES系统40传递回去时加热，如下所述。
根据图1的实施例，换热器54、56沿压缩路径28和膨胀路径34间断地定位来为传递通过其中的空气提供冷却/加热。在ACAES系统10的压缩或“充电”操作阶段/模式期间，空气通过进口26引入压缩路径28并且提供到低压压缩器22。低压压缩器22将空气压缩到第一压力水平(即，“低”压)并且压缩到增加的温度，并且空气然后路由通过压缩路径28到换热器54，在换热器54中空气冷却。为在换热器54中冷却压缩空气，冷-侧泵62将冷TES液体46从端52泵送通过换热器54，而加热压缩空气在通过其中的分离流体路径中流动。空气然后持续通过压缩路径28到高压压缩器24，在高压压缩器24中空气压缩到第二压力水平(即，“高”压)并且压缩到增加的温度。空气然后路由通过压缩路径28到换热器56，在换热器56中空气在通过出口30离开压缩路径28用于存储在洞室20中之前再次冷却。为在换热器56中冷却压缩空气，冷-侧泵62将冷TES液体46从端52泵送通过换热器56，而加热的压缩空气在通过其中的分离流体路径中流动。压缩路径28从而路由使得换热器54定位在低压压缩器22与高压压缩器24之间的压缩路径28上，并且使得换热器56定位在高压压缩器24的下游处的压缩路径28上以冷却通过高压压缩器压缩的空气。
在一个实施例中，换热器54、56构造成移除增加的热，使得压缩空气的温度冷却回到接近-外界温度。在另一个实施例中，中间冷却器64可提供以从在换热器54与高压压缩器24之间的压缩路径28中的压缩空气移除额外的热。从压缩空气移除的热传输到流过换热器54、56的TES液体46，并且热或加热TES液体46输送到密封容室44的端50。热分离器48构造成保持在密封容室44中的热TES液体46与冷TES液体46之间的热分离，使得在热TES液体46中的热到冷TES液体46的转移最小化。以这种方式，更大量的热可用于加热洞室空气，如下所述。
在ACAES系统10的膨胀或“放电”操作阶段/模式期间，来自洞室20的存储空气通过进口32引入膨胀路径34并且提供到换热器56。为在换热器56中加热压缩空气，热-侧泵60将来自端50的热TES液体46泵送通过换热器56，而来自洞室20的冷却压缩空气在通过其中的分离流体路径中流动。高压涡轮38然后膨胀到第一压力水平并且降低空气的温度。空气然后路由通过膨胀路径34到换热器54，在换热器54中空气再次被加热。为在换热器54中加热压缩空气，热-侧泵60将来自端50的热TES液体46泵送通过换热器54，而加热压缩空气在通过其中的分离流体路径中流动。空气然后持续通过膨胀路径34到低压压缩器22，在低压压缩器22中空气膨胀到较低压力水平并且膨胀到较低温度。在一个实施例中，空气压力降低到外界压力，并且温度降低到接近-外界温度。空气然后离开膨胀路径34进入外界环境。
预期马达-发电器单元12可在例如相对不昂贵的、非高峰的或低-需求时刻期间(诸如在晚上)连接到电力网以从其中接收功率以在压缩阶段期间操作压缩器系统16。可选地或额外地，功率可来源于诸如风、阳光、潮汐的可再生源，作为实例，其可在低期望的低-需求时刻期间经常提供间歇功率。在膨胀操作模式期间，存储在洞室20中的压缩空气用于在例如高-能量需求和高峰需求时期期间以发电模式驱动涡轮系统18并且因此驱动马达-发电器单元12以产生额外的电能用于电力网。
应当认识到本发明的实施例不受限于上文所述的实例。也就是说，根据本发明的实施例，更大数目的压缩器和涡轮和更大数目的TES单元可在ACAES系统中采用。期望有效率地将空气压缩到所要求的操作和存储压力的压缩器的数目可改变，因而压力高度依赖于空气存储装置/洞室20的类型和深度。例如，已经发现大约400psi到1000psi的压力范围适用于位于大约1500英尺的深度的盐丘和含水层。用于压缩器系统16中的压缩器的数目部分取决于空气压力和所用的单独压缩器级的类型，以及其它因素。
因此，根据本发明的一个实施例，绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统包括压缩器系统，其构造成压缩供应到其中的空气。压缩器系统包括多个压缩器和将多个压缩器流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口的压缩器导管。ACAES系统还包括空气存储单元和涡轮系统，空气存储单元连接到压缩器导管的空气出口并且构造成存储从压缩器系统接收的压缩空气，涡轮系统构造成使从空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀。涡轮系统包括多个涡轮和将多个涡轮流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口的涡轮导管。ACAES系统还包括热能存储(TES)系统，其构造成从传递通过压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成使热能返回到传递通过涡轮导管的空气。TES系统包括容器、多个换热器、将容器流体联接到多个换热器的液体TES媒介导管系统和存储在容器内的液体TES媒介。TES系统还包括多个泵和热分离系统，该多个泵联接到液体TES媒介导管系统并且构造成在多个换热器与容器之间输送液体TES媒介，该热分离系统定位在容器内构造成将处于较低温度的第一部分液体TES媒介与处于较高温度的第二部分液体TES媒介热隔离。
根据本发明的另一实施例，用于绝热压缩空气能量存储(ACAES)的方法包括将空气供应到压缩器系统，压缩器系统包括通过压缩器导管流体连接的多个压缩器单元。方法还包括在压缩阶段期间在压缩器系统中压缩空气并且将压缩空气存储在压缩空气存储单元中。方法还包括从压缩空气存储单元供应压缩空气到涡轮系统，涡轮系统包括通过涡轮导管流体连接的多个涡轮单元并且在膨胀阶段期间使空气在涡轮系统中膨胀。方法还包括，在压缩阶段和膨胀阶段的每一个期间，将空气传递通过联接到压缩器导管和涡轮导管的每一个的液体热能存储(TES)系统，液体TES系统包括液体存储容积、流体联接到液体存储容积的多个换热器和构造成将在热分离单元的第一侧上的液体存储容积中的液体与在热分离单元的第二侧上的液体存储容积中的液体热隔离的热分离单元。
根据本发明的又一实施例，绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统包括构造成压缩供应到其中的空气的压缩器系统，压缩器系统包括多个压缩器和连接多个压缩器并且具有空气进口和空气出口的压缩器导管。ACAES系统还包括空气存储单元和涡轮系统，空气存储单元连接到压缩器导管的空气出口并且构造成存储从压缩器系统接收的压缩空气，涡轮系统构造成使从空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀。涡轮系统包括多个涡轮和连接多个涡轮并且具有空气进口和空气出口的涡轮导管。ACAES系统还包括液体热能存储(TES)系统，其包括构造成从传递通过压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成将热能返回到传递通过涡轮导管的空气的TES液体，液体TES系统还包括构造成存储TES液体的存储容积、流体联接到存储容积的多个换热器和定位在容器内并且构造成将在存储容积内的TES液体的热容积与TES液体的冷容积热分离的热分离器。
本书面描述利用实例公开本发明，包括最佳模式，并且也使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统并实施任何合并的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差别的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统，包括：
构造成压缩供应到其中的空气的压缩器系统，所述压缩器系统包括：
多个压缩器；和
压缩器导管，其将所述多个压缩器流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口；
空气存储单元，其连接到所述压缩器导管的空气出口并且构造成存储从所述压缩器系统接收的压缩空气；
涡轮系统，其构造成使从所述空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀，所述涡轮系统包括：
多个涡轮；和
将所述多个涡轮流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口的涡轮导管；和
热能存储(TES)系统，其构造成从传递通过所述压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成将热能返回到传递通过所述涡轮导管的空气，所述TES系统包括：
容器；
多个换热器；
将所述容器流体联接到所述多个换热器的液体TES媒介导管系统；
存储在所述容器内的液体TES媒介；
多个泵，其联接到所述液体TES媒介导管系统并且构造成在所述多个换热器与所述容器之间输送所述液体TES媒介；和
定位在所述容器内的热分离系统，其构造成将所述液体TES媒介的处于较低温度的第一部分与所述液体TES媒介的处于较高温度的第二部分热隔离。
2.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离系统包括浮动分离器活塞，其构造成根据在所述容器内处于第一温度的液体TES媒介的量来改变它在所述容器内的位置。
3.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离系统包括定位在所述容器内的固定位置处的媒介。
4.根据权利要求3所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离系统包括混凝土、岩石、砖和金属中的一种。
5.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，所述液体TES媒介导管系统以并联模式将所述多个换热器流体联接在一起。
6.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，还包括：
第一泵，其流体联接到所述液体TES媒介导管系统并且构造成将在所述容器内并且在所述热分离系统的第一侧上的所述液体TES媒介的量传送到所述多个换热器；和
第二泵，其流体联接到所述液体TES媒介导管系统并且构造成将在所述容器内并且在所述热分离系统的第二侧上的所述液体TES媒介的量传送到所述多个换热器。
7.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于：
所述多个压缩器包括低压压缩器和高压压缩器；
所述多个涡轮包括低压涡轮和高压涡轮；并且
所述多个换热器包括：
第一换热器，其连接到在所述低压压缩器与所述高压压缩器之间的压缩器导管，并且连接到在所述低压涡轮与所述高压涡轮之间的涡轮导管；和
第二换热器，其连接到在所述高压压缩器与所述空气存储单元之间的压缩器导管，并且连接到在所述高压涡轮与所述空气存储单元之间的涡轮导管。
8.根据权利要求7所述的ACAES系统，其特征在于，所述压缩器导管配置成将处于第一压力的空气传递通过所述第一换热器，并且配置成随后将处于第二压力的空气传递通过所述第二换热器；并且
其中，所述涡轮导管配置成将处于所述第二压力的空气传递通过所述第二换热器，并且配置成随后将处于所述第一压力的空气传递通过所述第一换热器。
9.根据权利要求8所述的ACAES系统，其特征在于，处于所述第一压力的空气包括低压空气，并且处于所述第二压力的空气包括高压空气。
10.根据权利要求7所述的ACAES系统，其特征在于，还包括中间冷却器，其连接到在所述第一换热器与所述高压压缩器之间的压缩器导管。
11.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，还包括：
可联接到所述压缩器系统并且可联接到所述涡轮系统的传动轴，所述传动轴构造成传输旋转功率到所述压缩器系统并且构造成从所述涡轮系统接收旋转功率；和
马达-发电器单元，其联接到所述传动轴并且构造成：
从外部能量源接收电能并且生成且传输旋转功率到所述传动轴；并且
从所述传动轴接收旋转功率并且响应地生成电能。
12.一种用于绝热压缩空气能量存储(ACAES)的方法，包括：
将空气供应到压缩器系统，所述压缩器系统包括通过压缩器导管流体连接的多个压缩器单元；
在压缩阶段期间在所述压缩器系统中压缩空气；
将压缩空气存储在压缩空气存储单元中；
从所述压缩空气存储单元供应压缩空气到涡轮系统，所述涡轮系统包括通过涡轮导管流体连接的多个涡轮单元；
在膨胀阶段期间使空气在所述涡轮系统中膨胀；并且
在所述压缩阶段和所述膨胀阶段中的每一个期间，将空气传递通过联接到所述压缩器导管和所述涡轮导管中的每一个的液体热能存储(TES)系统，所述液体TES系统包括：
液体存储容积；
流体联接到所述液体存储容积的多个换热器；和
热分离单元，其构造成将在所述热分离单元的第一侧上的所述液体存储容积中的液体与在所述热分离单元的第二侧上的所述液体存储容积中的液体热隔离。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述压缩阶段期间将在所述热分离单元的第一侧上的所述液体存储容积中的液体以并联模式泵送通过多个换热器，以从传递通过所述压缩器导管的空气移除热；并且
在所述膨胀阶段期间将在所述热分离单元的第二侧上的所述液体存储容积中的液体以并联模式泵送通过多个换热器，以增加热到传递通过所述涡轮导管的空气。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将空气传递通过所述多个TES单元包括：
在将空气传递通过所述压缩器导管时，将空气传递通过所述多个换热器的第一换热器并且随后将空气传递通过所述多个换热器的第二换热器，使得低压空气传递通过所述第一换热器并且高压空气传递通过所述第二换热器；并且
在将空气传递通过所述涡轮导管时，将空气传递通过所述第二换热器并且随后将空气传递通过所述第一换热器，使得高压空气传递通过所述第二换热器并且低压空气传递通过所述第一换热器。
15.一种绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统，包括：
构造成压缩供应到其中的空气的压缩器系统，所述压缩器系统包括：
多个压缩器；和
压缩器导管，其连接所述多个压缩器并且具有空气进口和空气出口；
空气存储单元，其连接到所述压缩器导管的空气出口并且构造成存储从所述压缩器系统接收的压缩空气；
涡轮系统，其构造成使从所述空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀，所述涡轮系统包括：
多个涡轮；和
涡轮导管，其连接所述多个涡轮并且具有空气进口和空气出口；和
包括TES液体的液体热能存储(TES)系统，其构造成从传递通过所述压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成返回热能到传递通过所述涡轮导管的空气，所述液体TES系统还包括：
构造成存储所述TES液体的存储容积；
流体联接到所述存储容积的多个换热器；和
热分离器，其定位在所述容器内并且构造成在所述存储容积内将TES液体的热容积与TES液体的冷容积热分离。
16.根据权利要求15所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离器包括浮动活塞，其构造成基于所述容器内的TES液体的冷容积的量浮动。
17.根据权利要求15所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离器包括在所述容器内的固定位置媒介，包括混凝土、岩石、砖和金属中的一种。
18.根据权利要求15所述的ACAES系统，其特征在于，所述TES系统还包括将所述多个换热器流体联接到所述存储容积的TES导管系统，其中，所述TES导管系统还以并联模式将所述多个换热器联接在一起。
19.根据权利要求18所述的ACAES系统，其特征在于，所述TES导管系统还包括：
第一泵，其构造成将所述TES液体的热容积的量从所述容器输送到所述多个换热器；和
第二泵，其构造成将所述TES液体的冷容积的量从所述容器输送到所述多个换热器。
20.根据权利要求15所述的ACAES系统，其特征在于：
所述多个压缩器包括低压压缩器和高压压缩器；
所述多个涡轮包括低压涡轮和高压涡轮；
所述多个换热器包括：
第一换热器，其流体联接到在所述低压压缩器与所述高压压缩器之间的压缩器导管，并且流体联接到在所述低压涡轮与所述高压涡轮之间的涡轮导管；
第二换热器，其流体联接到在所述高压压缩器与所述空气存储单元之间的压缩器导管，并且流体联接到在所述高压涡轮与所述空气存储单元之间的涡轮导管；
所述压缩器导管配置成将处于第一压力的空气传递通过所述第一换热器，并且配置成随后将处于第二压力的空气传递通过所述第二换热器；并且
所述涡轮导管配置成将处于所述第二压力的空气传递通过所述第二换热器，并且配置成随后将处于所述第一压力的空气传递通过所述第一换热器。
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