CN110821780A - 一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机 - Google Patents

一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN110821780A
CN110821780A CN201911091305.7A CN201911091305A CN110821780A CN 110821780 A CN110821780 A CN 110821780A CN 201911091305 A CN201911091305 A CN 201911091305A CN 110821780 A CN110821780 A CN 110821780A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressed air
storage tank
air
compressor
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911091305.7A
Other languages
English (en)
Inventor
黄炜昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Power Supply Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Power Supply Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Power Supply Co ltd filed Critical Shenzhen Power Supply Co ltd
Priority to CN201911091305.7A priority Critical patent/CN110821780A/zh
Publication of CN110821780A publication Critical patent/CN110821780A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/008—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being a fluid transmission link
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/17—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing energy in pressurised fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/02—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids having reservoirs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种压缩空气储能方法，包括以下步骤：一定风速范围的风吹动风力空气压缩机的垂直式叶轮转动，垂直式叶轮通过传动轴带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机运转；压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气。本发明还公开了一种风力空气压缩机。实施本发明的压缩空气储能方法及风力空气压缩机，通过机械直接传动的方式实现了压缩空气的能量存储；结构精简，易于控制成本，便于维修和维护。

Description

一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机
技术领域
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机。
背景技术
风力是清洁的可再生能源，多用于发电，但电能的大规模存储是一个较大的难题，成本较高。
压缩空气储能是一种较为先进的储能方式，利用空气可以压缩的特性，存储能量，但现有的压缩空气储能设备多采用电力压缩机进行气体压缩，能量转化效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机，通过机械直接传动的方式实现了压缩空气的能量存储；结构精简，易于控制成本，便于维修和维护。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种压缩空气储能方法，包括以下步骤：一定风速范围的风吹动风力空气压缩机的垂直式叶轮转动，垂直式叶轮通过传动轴带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机运转；压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气。
其中，压缩空气储罐与行星式活塞压缩机通过螺栓连接。
其中，额定工作气压为0.7Mpa。
其中，垂直式叶轮转动的工作风速为5-35m/s。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种风力空气压缩机，包括：垂直式叶轮，垂直式叶轮具有一定数量的叶片；与垂直式叶轮相连的行星式活塞压缩机，行星式活塞压缩机具有多个气缸，且气缸的有效排量为一额定值；与行星式活塞压缩机相连的压缩空气储罐，压缩空气储罐为经钢板焊接而成的圆柱状结构，压缩空气储罐的有效容积和工作气压分别为一额定值；以及与压缩空气储罐相连的支腿，其中：垂直式叶轮带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机运转，压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气。
其中，垂直式叶轮由玻璃纤维板粘合而成，其高度为3m，直径2m；垂直式叶轮的叶片数量为20片，工作风速为5-35m/s。
其中，行星式活塞压缩机为铸铝制成，其具有6个气缸，有效排量为40L。
其中，压缩空气储罐为直径1m，高度15m的钢质储罐，其有效容积为11立方米，其额定工作气压0.7Mpa。
其中，支腿由钢板经焊接而成，支腿埋入安装地点的土层内。
其中，压缩空气储罐作为风力空气压缩机的立柱。
实施本发明的压缩空气储能方法及风力空气压缩机，具有如下的有益效果：垂直式叶轮带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机运转，压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气，通过机械直接传动的方式实现了压缩空气的能量存储；结构精简，易于控制成本，便于维修和维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例风力空气压缩机的爆破结构示意图。
图2为本发明实施例风力空气压缩机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2所示，为本发明风力空气压缩机的实施例一。
本实施例中的风力空气压缩机，包括：垂直式叶轮1，垂直式叶轮具有一定数量的叶片11；与垂直式叶轮1相连的行星式活塞压缩机2，行星式活塞压缩机2具有多个气缸，且气缸的有效排量为一额定值；与行星式活塞压缩机2相连的压缩空气储罐3，压缩空气储罐3为经钢板焊接而成的圆柱状结构，压缩空气储罐3的有效容积和工作气压分别为一额定值；以及与压缩空气储罐3相连的支腿4。其中：垂直式叶轮1带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机2运转，压缩空气储罐2内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机2的泄压阀关闭，向压缩空气储罐3内泵入气体；压缩空气储罐3内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机2的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐3内泵入空气
具体实施时，垂直式叶轮1呈筒状，由玻璃纤维板粘合而成，其高度为3m，直径2m；垂直式叶轮的叶片数量为20片，工作风速为5-35m/s。如此，以降低产品的成本，利于装配和安装。
行星式活塞压缩机2为铸铝制成，其具有6个气缸，有效排量为40L。垂直式叶轮1和行星式活塞压缩机2通过传动轴连接。
压缩空气储罐3为直径1m，高度15m的钢质储罐，压缩空气储罐3的有效容积为11立方米，其额定工作气压0.7Mpa。具体实施时，压缩空气储罐3能够作为风力空气压缩机的立柱。
支腿4由钢板经焊接而成，支腿4埋入安装地点的土层内。支腿4的厚度15mm的45号钢焊接而成。
本实施例中的风力空气压缩机在具体实施时，垂直式叶轮1与行星式活塞压缩机2的主轴相连，当风速超过5m/s时，垂直式叶轮1转动，通过传动轴直接带动行星式活塞压缩机2运转，当空气储罐内气压低于0.7Mpa时，行星式活塞压缩机2的泄压阀关闭，向压缩空气储罐3内泵入气体，当压缩空气储罐3内的气压达到0.7Mpa时，行星式活塞压缩机2的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐3内泵入空气。
本发明的实施例提供了一种压缩空气储能方法，包括以下步骤：一定风速范围的风吹动风力空气压缩机的垂直式叶轮1转动，垂直式叶轮1通过传动轴带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机2运转；压缩空气储罐3内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机2的泄压阀关闭，向压缩空气储罐3内泵入气体；压缩空气储罐3内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机2的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐3内泵入空气。
优选的，压缩空气储罐与行星式活塞压缩机通过螺栓连接。
优选的，额定工作气压为0.7Mpa。
优选的，垂直式叶轮转动的工作风速为5-35m/s。
实施本发明的压缩空气储能方法及风力空气压缩机，垂直式叶轮带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机运转，压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气，通过机械直接传动的方式实现了压缩空气的能量存储；结构精简，易于控制成本，便于维修和维护。

Claims (10)

1.一种压缩空气储能方法，其特征在于，包括以下步骤：
一定风速范围的风吹动风力空气压缩机的垂直式叶轮转动，垂直式叶轮通过传动轴带动具有多个气缸的行星式活塞压缩机运转；
压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，所述行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向所述压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，所述行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气。
2.如权利要求1所述的压缩空气储能方法，其特征在于，所述压缩空气储罐与所述行星式活塞压缩机通过螺栓连接。
3.如权利要求1所述的压缩空气储能方法，其特征在于，所述额定工作气压为0.7Mpa。
4.如权利要求1所述的压缩空气储能方法，其特征在于，垂直式叶轮转动的工作风速为5-35m/s。
5.一种风力空气压缩机，其特征在于，包括：
垂直式叶轮，所述垂直式叶轮具有一定数量的叶片；
与所述垂直式叶轮相连的行星式活塞压缩机，所述行星式活塞压缩机具有多个气缸，且气缸的有效排量为一额定值；
与所述行星式活塞压缩机相连的压缩空气储罐，所述压缩空气储罐为经钢板焊接而成的圆柱状结构，所述压缩空气储罐的有效容积和工作气压分别为一额定值；以及
与所述压缩空气储罐相连的支腿，其中：
所述垂直式叶轮带动具有多个气缸的所述行星式活塞压缩机运转，所述压缩空气储罐内的气压低于额定工作气压，所述行星式活塞压缩机的泄压阀关闭，向所述压缩空气储罐内泵入气体；压缩空气储罐内气压达到额定工作气压，所述行星式活塞压缩机的泄压阀打开，停止向压缩空气储罐内泵入空气。
6.如权利要求5所述的风力空气压缩机，其特征在于，所述垂直式叶轮由玻璃纤维板粘合而成，其高度为3m，直径2m；所述垂直式叶轮的叶片数量为20片，工作风速为5-35m/s。
7.如权利要求5所述的风力空气压缩机，其特征在于，所述行星式活塞压缩机为铸铝制成，其具有6个气缸，有效排量为40L。
8.如权利要求5所述的风力空气压缩机，其特征在于，所述压缩空气储罐为直径1m，高度15m的钢质储罐，其有效容积为11立方米，其额定工作气压0.7Mpa。
9.如权利要求5所述的风力空气压缩机，其特征在于，所述支腿由钢板经焊接而成，所述支腿埋入安装地点的土层内。
10.如权利要求5所述的风力空气压缩机，其特征在于，所述压缩空气储罐作为风力空气压缩机的立柱。
CN201911091305.7A 2019-11-09 2019-11-09 一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机 Pending CN110821780A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911091305.7A CN110821780A (zh) 2019-11-09 2019-11-09 一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911091305.7A CN110821780A (zh) 2019-11-09 2019-11-09 一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110821780A true CN110821780A (zh) 2020-02-21

Family

ID=69554094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911091305.7A Pending CN110821780A (zh) 2019-11-09 2019-11-09 一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110821780A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1277323A (zh) * 1999-06-10 2000-12-20 北京欧泰克石油技术有限责任公司 风力储能动力发电方法及其风力储能动力设备
US20090021012A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Stull Mark A Integrated wind-power electrical generation and compressed air energy storage system
US20120294681A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Carlos Wong Floating wind farm with energy storage facility
CN103807106A (zh) * 2014-01-20 2014-05-21 中国科学院理化技术研究所 用于压缩空气储能的风力发电机塔架储气装置
CN103925164A (zh) * 2014-04-01 2014-07-16 张楠希 一种风力发电装置及方法
CN205524187U (zh) * 2016-03-25 2016-08-31 重庆三峡学院 一种汽车能量回收装置
CN205990987U (zh) * 2016-08-01 2017-03-01 国网山西省电力公司大同供电公司 一种储能式风能发电装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1277323A (zh) * 1999-06-10 2000-12-20 北京欧泰克石油技术有限责任公司 风力储能动力发电方法及其风力储能动力设备
US20090021012A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Stull Mark A Integrated wind-power electrical generation and compressed air energy storage system
US20120294681A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Carlos Wong Floating wind farm with energy storage facility
CN103807106A (zh) * 2014-01-20 2014-05-21 中国科学院理化技术研究所 用于压缩空气储能的风力发电机塔架储气装置
CN103925164A (zh) * 2014-04-01 2014-07-16 张楠希 一种风力发电装置及方法
CN205524187U (zh) * 2016-03-25 2016-08-31 重庆三峡学院 一种汽车能量回收装置
CN205990987U (zh) * 2016-08-01 2017-03-01 国网山西省电力公司大同供电公司 一种储能式风能发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102392795B (zh) 垂直轴风力发电机储能发电系统及方法
EP3256716B1 (en) Hydro-pneumatic energy storage system
CN1884822A (zh) 伸缩套筒气缸塔式的气压储能型风力发电技术。
CN102400858B (zh) 一种垂直轴风力发电机储能发电系统及方法
CN108895017B (zh) 一种多级恒压压缩空气储能装置
CN102434362A (zh) 水-气共容舱电力储能系统
JP6516686B2 (ja) 圧力容器ベースのタワー構造物
KR102607262B1 (ko) 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트
CN201443471U (zh) 圆通水平轴风力发电机组
CN110578666A (zh) 一种水力恒压式双效压缩空气储能系统
US20170101981A1 (en) Use of Compressed Air to Generate Energy Using Wind Turbines
CN202250621U (zh) 一种垂直轴风力发电设备
CN101994652A (zh) 圆通水平轴风力发电机组
KR101179664B1 (ko) 풍력발전 연계형 압축공기 저장 및 발전시스템
CN200949502Y (zh) 压水蓄能式风力发电场
CN110821780A (zh) 一种压缩空气储能方法及风力空气压缩机
WO2011022837A1 (en) Wind hydro-generator
CN202348585U (zh) 一种垂直轴风力发电机储能发电系统
CN102146906A (zh) 风力压缩机
CN102135071A (zh) 风力储能发电装置
CN102226443A (zh) 风力储能发电装置与方法
CN202348584U (zh) 垂直轴风力发电机储能发电系统
CN103925164A (zh) 一种风力发电装置及方法
CN213392480U (zh) 一种发电的消能井
CN203548057U (zh) 一种垂直轴风力发电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination