CN112253269A - 结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电网削峰填谷及储能技术领域,尤其涉及一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法。该结合液态空气储能的双向调峰输电系统,包括:电站单元,包括燃烧室,燃烧室连接于发电管路上,燃烧室用于通过输出能量以向电网输电;液态空气储能单元,包括用于储存液态空气的低温储罐,低温储罐的输入端连接有储能管路,低温储罐的输出端连接有释能管路,释能管路的输出端与燃烧室连接。本发明所述的系统不仅能够提高燃气轮机的发电量,使燃气轮机出力倍增,还可以实现整个系统在电网用电整个阶段中削峰填谷的双向调峰作用。

Description

结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法
技术领域
本发明涉及电网削峰填谷及储能技术领域,尤其涉及一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统及方法。
背景技术
随着全球工业化的突飞猛进,电网负荷存在白天高峰和深夜低谷的周期性变化,负荷峰谷差可达最大发电出力的30%至40%,峰谷差的存在给发电和电力调度造成一定的困难。同时,为了满足电网的最大负荷要求,电网的建设费用也大幅增加,而利用率却严重不足。
目前,常用的调峰电站形式有火力调峰电站、燃气调峰电站和抽水蓄能电站等,其中燃气调峰电站具有占地面积小、启动快、升负荷快、热效率高和污染低等优点。在常规的燃气轮机调峰电站中,当用电高峰时,燃气调峰机组可快速响应,提升发电量,满足尖峰负荷需求。但是,当用电低谷时,燃气调峰机组却无法起到“填谷”的作用。而且在燃气轮机调峰电站中,燃气轮机的涡轮机轴功约60%用于驱动燃气轮机的压气机,大幅减小了燃气轮机在电网的用电峰段的发电功率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明提出一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统,以解决现有的调峰电站不能在用电低谷时起到填谷作用,从而无法实现双向调峰的问题。
本发明还提供了一种双向调峰输电方法。
根据本发明一方面实施例的一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统,包括:
电站单元,包括燃烧室,所述燃烧室连接于发电管路上,所述燃烧室用于通过输出能量以向电网输电;
液态空气储能单元,包括用于储存液态空气的低温储罐,所述低温储罐的输入端连接有储能管路,所述低温储罐的输出端连接有释能管路,所述释能管路的输出端与所述燃烧室连接。
根据本发明的一个实施例,所述液态空气储能单元还包括空气压缩机组、压缩热利用装置和蓄冷器,所述压缩热利用装置设有第一换热侧和第二换热侧,所述蓄冷器设有第三换热侧和第四换热侧,所述空气压缩机组、所述压缩热利用装置的第一换热侧、所述蓄冷器的第三换热侧和所述低温储罐的输入端通过所述储能管路依序连接,所述低温储罐的输出端、所述蓄冷器的第四换热侧、所述压缩热利用装置的第二换热侧和所述燃烧室通过所述释能管路依序连接。
根据本发明的一个实施例,所述电站单元还包括燃气轮机空压机、涡轮机和发电机,所述燃气轮机空压机、所述燃烧室和所述涡轮机通过所述发电管路依序连接,所述涡轮机与所述发电机连接,所述发电机用于向所述电网输电。
根据本发明的一个实施例,所述涡轮机包括第一输出端和第二输出端,所述压缩热利用装置的第二换热侧和所述燃烧室之间的释能管路上安装第一换热器,所述第一输出端与所述发电机连接,所述第二输出端通过尾气回路连通于所述第一换热器。
根据本发明的一个实施例,所述涡轮机的第二输出端连接有蒸汽发电循环装置,所述压缩热利用装置的第二换热侧和所述第一换热器之间的释能管路上安装第二换热器,所述蒸汽发电循环装置的输入端通过尾气回路连通于所述第一换热器,所述蒸汽发电循环装置的输出端通过尾气回路连通于所述第二换热器。
根据本发明的一个实施例,所述液态空气储能单元还包括节流元件,所述节流元件连接于所述蓄冷器的第三换热侧和所述低温储罐的输入端之间的所述储能管路上。
根据本发明的一个实施例,所述空气压缩机组包括通过并联或串联相连接的若干级压缩机,所述压缩热利用装置包括通过并联或串联相连接的若干个级间换热器,相邻两级所述压缩机之间分别连接有所述级间换热器。
根据本发明的一个实施例,所述空气压缩机组连接有电动机,所述电动机用于利用所述电网的电力驱动所述空气压缩机组运行。
根据本发明的一个实施例,所述结合液态空气储能的双向调峰输电系统还包括调度单元;
所述调度单元通过第一控制指令与所述储能管路信号连接,所述第一控制指令用于控制所述储能管路的启闭;
所述调度单元通过第二控制指令与所述发电管路信号连接,所述第二控制指令用于驱动所述发电管路的启闭;
所述调度单元通过第三控制指令与所述释能管路信号连接,所述第三控制指令用于控制所述释能管路的启闭。
根据本发明的一个实施例,所述结合液态空气储能的双向调峰输电系统还包括第一进气阀、第二进气阀和供气阀;
所述第一进气阀安装于所述储能管路的进气端,并通过所述第一控制指令与所述调度单元信号连接;
所述第二进气阀安装于所述发电管路的进气端,并通过所述第二控制指令与所述调度单元信号连接;
所述供气阀安装于所述释能管路的输出端,并通过所述第三控制指令与所述调度单元信号连接。
根据本发明的一个实施例,所述液态空气储能单元还包括低温泵,所述低温泵安装于所述释能管路上,并且连接于所述低温储罐输出端;所述调度单元通过第四控制指令与所述低温泵信号连接,所述第四控制指令用于控制所述低温泵的启闭。
根据本发明另一方面实施例的一种双向调峰输电方法,由如上所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统执行;所述双向调峰输电方法包括:
在电网处于用电谷段中,开启储能管路,且关闭释能管路和发电管路,由空气转变的液态空气通过所述储能管路存储于低温储罐中;
在所述电网处于用电峰段中,开启所述发电管路,且关闭所述储能管路和所述释能管路,利用所述发电管路上的燃烧室产生能量从而向所述电网输电;
在所述电网处于尖峰阶段中,开启所述释能管路,且关闭所述储能管路和所述发电管路,所述低温储罐中的液态空气作为气源通过释能管路输入至所述燃烧室中,以供所述燃烧室产生能量从而向所述电网输电。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:
本发明实施例的一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统,包括电站单元和液态空气储能单元。电站单元包括燃烧室,燃烧室连接于发电管路上,燃烧室用于通过输出能量以向电网输电;液态空气储能单元包括用于储存液态空气的低温储罐,低温储罐的输入端连接有储能管路,低温储罐的输出端连接有释能管路,释能管路的输出端与燃烧室连接。本发明所述的系统在用电谷段可以将空气转变为液态空气并存储于低温储罐中,在尖峰阶段可以直接将液态空气升温为高温高压空气以作为燃烧室的气源产生用于发电的能量。可见该系统能够提高电站单元的发电量,使电站单元的出力倍增,电站单元以燃气轮机电站为例,尖峰阶段中系统输出功率可达现有电站的原有输出功率的200%至270%;并且,可以实现整个系统在电网用电整个阶段中削峰填谷的双向调峰作用。
进一步的,该结合液态空气储能的双向调峰输电系统在建造或改造过程中,电站单元和液态空气储能单元可以共用大量公共工程设施,从而显著减小液态空气储能单元的初始建造成本。
本发明实施例的一种双向调峰输电方法,由上述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统执行。该双向调峰输电方法包括:在电网处于用电谷段中,开启储能管路,且关闭释能管路和发电管路,由空气转变的液态空气通过储能管路存储于低温储罐中;在电网处于用电峰段中,开启发电管路,且关闭储能管路和释能管路,利用发电管路上的燃烧室产生能量从而向电网输电;在电网处于尖峰阶段中,开启释能管路,且关闭储能管路和发电管路,低温储罐中的液态空气作为气源通过释能管路输入至燃烧室中,以供燃烧室产生能量从而向电网输电。可见,该双向调峰输电方法由上述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统执行,使得该双向调峰输电方法具有上述结合液态空气储能的双向调峰输电系统的全部优点,在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
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是本发明实施例结合液态空气储能的双向调峰输电系统的第一种结构的结构示意图;
图2是本发明实施例结合液态空气储能的双向调峰输电系统在用户谷段的运行状态示意图;
图3是本发明实施例结合液态空气储能的双向调峰输电系统在用户峰段的运行状态示意图;
图4是本发明实施例结合液态空气储能的双向调峰输电系统在尖峰阶段的运行状态示意图;
图5是本发明实施例结合液态空气储能的双向调峰输电系统的第二种结构的结构示意图;
图6是本发明实施例结合液态空气储能的双向调峰输电系统的第三种结构的结构示意图。
附图标记:
1:空气压缩机组;2:压缩热利用装置;3:蓄冷器;4:节流元件;5:低温储罐;6:低温泵;7:燃气轮机空压机;8:燃烧室;9:涡轮机;10:电网;11:调度单元;12:第一进气阀;13:第二进气阀;14:供气阀;15:第一控制指令;16:第二控制指令;17:第三控制指令;18:第四控制指令;19:供电线路;20:输电线路;21:蒸汽发电循环装置;22:第一换热器;23:第二换热器;G:发电机;M:电动机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
如图1至图6所示,本发明实施例提供了一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统(本发明实施例简称为“输电系统”)。并基于该输电系统进一步提供了一种双向调峰输电方法(本发明实施例简称为“输电方法”)。
如图1所示,本发明实施例的一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统,包括电站单元和液态空气储能单元。电站单元包括燃烧室8,燃烧室8连接于发电管路上,燃烧室8用于通过输出能量以向电网10输电。具体的,电站单元中的气流进入燃烧室8内通过高温燃烧输出能量,以提供发电用的能源。液态空气储能单元包括用于储存液态空气的低温储罐5,低温储罐5的输入端连接有储能管路,低温储罐5的输出端连接有释能管路,释能管路的输出端与燃烧室8连接。在电网10的用电谷段中,该输电系统的液态空气储能单元将空气转变为液态空气,并将液态空气经由储能管路输送并存储于低温储罐5中;在电网10的用电峰段中,该输电系统的电站单元实现额定功率稳定运行,即燃烧室8内利用电站单元既有的气流燃烧产生能量,从而驱动发电机G正常输电至电网10;在用电峰段中出现尖峰阶段时,该输电系统的液态空气储能单元可以直接将液态空气升温为高温高压空气供给燃烧室8,以作为燃烧,8的气源而通过燃烧产生用于发电的能量。
可见,该输电系统能够提高电站单元的发电量,使电站单元的出力倍增,电站单元以燃气轮机电站为例,尖峰阶段中系统输出功率可达现有电站的原有输出功率的200%至270%;并且,可以实现整个输电系统在电网10的用电整个阶段中削峰填谷的双向调峰作用。并且,该输电系统在建造或改造过程中,电站单元和液态空气储能单元可以共用大量公共工程设施,从而显著减小液态空气储能单元的初始建造成本。
在一个实施例中,液态空气储能单元还包括空气压缩机组1、压缩热利用装置2和蓄冷器3。压缩热利用装置2设有第一换热侧和第二换热侧,压缩热利用装置2用于通过热交换实现液态空气的状态改变过程中压缩热的回收利用。蓄冷器3设有第三换热侧和第四换热侧,蓄冷器3用于通过热交换实现液态空气的状态改变过程中的温度变化,使空气快速降温转变为液态空气,并且使液态空气快速升温转化为气态的空气。空气压缩机组1、压缩热利用装置2的第一换热侧、蓄冷器3的第三换热侧和低温储罐5的输入端通过储能管路依序连接。低温储罐5的输出端、蓄冷器3的第四换热侧、压缩热利用装置2的第二换热侧和燃烧室8通过释能管路依序连接。
可理解的,液态空气储能单元还包括节流元件4。节流元件4连接于蓄冷器3的第三换热侧和低温储罐5的输入端之间的储能管路上。节流元件4用于对流经的高压空气进行降压,以使空气转变为液态空气。
可理解的,液态空气储能单元还包括低温泵6。低温泵6安装于释能管路上,并且连接于低温储罐5输出端。低温泵6在启动状态下能够驱动低温储罐5内的液态金属流入释能管路内。
在一个实施例中,如图1所示,电站单元还包括燃气轮机空压机7、涡轮机9和发电机G。燃气轮机空压机7、燃烧室8和涡轮机9通过发电管路依序连接。涡轮机9与发电机G连接,发电机G用于向电网10输电。燃气轮机空压机7将空气压缩并输入至燃烧室8内参与燃烧,燃烧室8内的气体充分燃烧后产生的能量被高温气体带入至涡轮机9内进行做功,以使涡轮机9输出动力驱动发电机G进行发电。优选发电机G通过输电线路与电网10连接,以向电网10输电。
在一个实施例中,如图5所示,涡轮机9包括第一输出端和第二输出端。压缩热利用装置2的第二换热侧和燃烧室8之间的释能管路上安装第一换热器22。涡轮机9的第一输出端与发电机G连接,以向发电机G输出动能从而驱动发电机G发电。涡轮机9的第二输出端通过尾气回路连通于第一换热器22,从而将涡轮机9排出的高温尾气回收并利用于第一换热器22中用于对流入燃烧室8内的气体进行预热。
为了进一步提高预热效率,优选涡轮机9的第二输出端连接有蒸汽发电循环装置21,例如图6所示。压缩热利用装置2的第二换热侧和燃烧室8之间的释能管路上分别安装第一换热器22和第二换热器23,并且第二换热器23位于压缩热利用装置2的第二换热侧与第一换热器22之间。即压缩热利用装置2的第二换热侧和第一换热器22之间的释能管路上安装第二换热器23。蒸汽发电循环装置21的输入端通过尾气回路连通于第一换热器22,蒸汽发电循环装置21的输出端通过尾气回路连通于第二换热器23。涡轮机9排出的高温尾气的一部分进入蒸汽发电循环装置21中进行回收利用并降温,降温后的尾气通过位于蒸汽发电循环装置21输出端的尾气回路回收并利用于第二换热器23中用于对流入燃烧室8内的气体进行一次预热;涡轮机9排出的高温尾气的另一部分直接通过位于蒸汽发电循环装置21输入端的尾气回路回收并利用于第一换热器22中用于对流入燃烧室8内的气体进行二次预热。可见涡轮机9排出的尾气既可以进行发电循环利用,又可以对释能管路中的气流进行分梯度预热,从而进一步提高气体升温效率,节约能源。
在一个实施例中,如图1所示,该输电系统还包括调度单元11。调度单元11通过第一控制指令15与储能管路信号连接,第一控制指令15用于控制储能管路的启闭;调度单元11通过第二控制指令16与发电管路信号连接,第二控制指令16用于驱动发电管路的启闭;调度单元11通过第三控制指令17与释能管路信号连接,第三控制指令17用于控制释能管路的启闭。对应的,输电系统还包括第一进气阀12、第二进气阀13和供气阀14;第一进气阀12安装于储能管路的进气端,并通过第一控制指令15与调度单元11信号连接;第二进气阀13安装于发电管路的进气端,并通过第二控制指令16与调度单元11信号连接;供气阀14安装于释能管路的输出端,并通过第三控制指令17与调度单元11信号连接。并且,调度单元11通过第四控制指令18与低温泵6信号连接,第四控制指令18用于控制低温泵6的启闭。可见,调度单元11通过各个控制指令能够提高整个输电系统的智能控制自动化程度,从而提高输电系统的工作效率。
在电网的用电谷段中,如图2所示,电站单元关闭,液态空气储能单元启动。调度单元11通过第一控制指令15打开第一进气阀12,电网10通过供电线路19驱动电动机M运行,以驱动空气压缩机组1将常温常压空气压缩至中温高压空气,并通过压缩热利用装置2将中温高压空气中的压缩热回收利用,并驱动冷却至常温的高压空气进入蓄冷器3降至低温高压空气,经过节流元件4降压膨胀后,转变为液态空气并存储于低温储罐5中,至此完成液态空气储能单元的储能过程。
在电网的用电峰段中,如图3所示,电站单元启动,调度单元11通过第二控制指令16打开第二进气阀13,以使电站单元以额定功率稳定运行,从而驱动发电机G发电并将电力通过输电线路20输送至电网10。在该阶段内液态空气储能单元整体不运行。
在电网的尖峰阶段中,如图4所示,燃气轮机空压机7关闭。液态空气储能单元的储能管路上的各部件不运行。调度单元11通过第三控制指令17启动液态空气储能单元中的低温泵6。低温储罐5中的液态空气经低温泵6增压后进入蓄冷器3并将冷量存储于蓄冷器3中。调度单元11通过第四控制指令18打开供气阀14,以使复温后的高压空气经压缩热利用装置2加热后通过释能管路进入燃烧室8,燃烧室8内通过燃烧产生高温高压空气并输出能量,以驱动涡轮机9旋转做功,进一步驱动发电机G发电并将电力通过输电线路20输送至电网10,至此完成液态空气储能单元的释能过程。
在上述的尖峰阶段中,涡轮机9在做功过程中产生的尾气通过尾气回路回收并利用于释能管路中的高压空气进入燃烧室8前的预热。
可理解的,空气压缩机组1包括通过并联或串联相连接的若干级压缩机,压缩热利用装置2包括通过并联或串联相连接的若干个级间换热器,相邻两级压缩机之间分别连接有级间换热器。
可理解的,每台压缩机优选采用活塞式、螺杆式或离心式动力结构。且每台压缩机优选一一对应的连接有压缩热利用装置2,则上述的压缩热利用装置2可以通过并联或串联相连接,从而实现对流经的空气进行多级换热。
可理解的,压缩热利用装置2回收的压缩热可以用于对输入燃烧室8的空气进行预热,也可以用于生产生活热水、采暖用水或是用于驱动吸收式制冷机组供冷。例如压缩热利用装置2连接有溴化锂机组或氨水机组。
可理解的,蓄冷器3的蓄冷介质优选采用液相制冷剂(例如甲醇、丙烷和R123制冷剂中的至少一种)、固相制冷剂(例如金属、岩石和玻璃中的至少一种)以及以相变蓄冷材料制成的制冷剂中的至少一种。在蓄冷器3中,液态或气态的空气与蓄冷介质直接或间接接触换热。优选蓄冷器3为一级或多级,各级蓄冷器3之间优选通过串联或并联或由串联和并联进行相应组合的结构相连。
可理解的,空气压缩机组1连接有电动机M,电动机M通过供电线路19与电网10连接,电动机M用于利用电网10的电力驱动空气压缩机组1运行。
可理解的,节流元件4优选采用低温膨胀机或节流阀。
可理解的,低温储罐5优选采用杜瓦罐或常规低温储槽。
可理解的,低温泵6优选采用活塞式或离心式的驱动结构。
可理解的,电站单元优选可以为独立燃气轮机机组型电站或燃气-蒸汽联合循环型电站,其供能形式可以为纯供电型或热电联产型。燃料优选可以为天然气、沼气、煤油或者柴油等。
基于上述的输电系统提出本发明实施例所述的输电方法。该输电方法由上述的输电系统执行。具体的,该输电方法包括:
在电网10处于用电谷段中,开启储能管路,且关闭释能管路和发电管路,由空气转变的液态空气通过储能管路存储于低温储罐5中;
在电网10处于用电峰段中,开启发电管路,且关闭储能管路和释能管路,利用发电管路上的燃烧室8产生能量从而向电网10输电;
在电网10处于尖峰阶段中,开启释能管路,且关闭储能管路和发电管路,低温储罐5中的液态空气作为气源通过释能管路输入至燃烧室8中,以供燃烧室8产生能量从而向电网10输电。
由于该输电方法由上述的输电系统执行,该输电方法的具体过程与上述的输电系统的工作过程基本相同,在此不再赘述。可见,该输电方法具有上述输电系统的全部优点,在此不再赘述。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (12)

1.一种结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,包括:
电站单元,包括燃烧室(8),所述燃烧室(8)连接于发电管路上,所述燃烧室(8)用于通过输出能量以向电网(10)输电;
液态空气储能单元,包括用于储存液态空气的低温储罐(5),所述低温储罐(5)的输入端连接有储能管路,所述低温储罐(5)的输出端连接有释能管路,所述释能管路的输出端与所述燃烧室(8)连接。
2.根据权利要求1所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述液态空气储能单元还包括空气压缩机组(1)、压缩热利用装置(2)和蓄冷器(3),所述压缩热利用装置(2)设有第一换热侧和第二换热侧,所述蓄冷器(3)设有第三换热侧和第四换热侧,所述空气压缩机组(1)、所述压缩热利用装置(2)的第一换热侧、所述蓄冷器(3)的第三换热侧和所述低温储罐(5)的输入端通过所述储能管路依序连接,所述低温储罐(5)的输出端、所述蓄冷器(3)的第四换热侧、所述压缩热利用装置(2)的第二换热侧和所述燃烧室(8)通过所述释能管路依序连接。
3.根据权利要求2所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述电站单元还包括燃气轮机空压机(7)、涡轮机(9)和发电机(G),所述燃气轮机空压机(7)、所述燃烧室(8)和所述涡轮机(9)通过所述发电管路依序连接,所述涡轮机(9)与所述发电机(G)连接,所述发电机(G)用于向所述电网(10)输电。
4.根据权利要求3所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述涡轮机(9)包括第一输出端和第二输出端,所述压缩热利用装置(2)的第二换热侧和所述燃烧室(8)之间的释能管路上安装第一换热器(22),所述第一输出端与所述发电机(G)连接,所述第二输出端通过尾气回路连通于所述第一换热器(22)。
5.根据权利要求4所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述涡轮机(9)的第二输出端连接有蒸汽发电循环装置(21),所述压缩热利用装置(2)的第二换热侧和所述第一换热器(22)之间的释能管路上安装第二换热器(23),所述蒸汽发电循环装置(21)的输入端通过尾气回路连通于所述第一换热器(22),所述蒸汽发电循环装置(21)的输出端通过尾气回路连通于所述第二换热器(23)。
6.根据权利要求2所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述液态空气储能单元还包括节流元件(4),所述节流元件(4)连接于所述蓄冷器(3)的第三换热侧和所述低温储罐(5)的输入端之间的所述储能管路上。
7.根据权利要求2所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述空气压缩机组(1)包括通过并联或串联相连接的若干级压缩机,所述压缩热利用装置(2)包括通过并联或串联相连接的若干个级间换热器,相邻两级所述压缩机之间分别连接有所述级间换热器。
8.根据权利要求2所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述空气压缩机组(1)连接有电动机(M),所述电动机(M)用于利用所述电网(10)的电力驱动所述空气压缩机组(1)运行。
9.根据权利要求1至8任一项所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述结合液态空气储能的双向调峰输电系统还包括调度单元(11);
所述调度单元(11)通过第一控制指令(15)与所述储能管路信号连接,所述第一控制指令(15)用于控制所述储能管路的启闭;
所述调度单元(11)通过第二控制指令(16)与所述发电管路信号连接,所述第二控制指令(16)用于驱动所述发电管路的启闭;
所述调度单元(11)通过第三控制指令(17)与所述释能管路信号连接,所述第三控制指令(17)用于控制所述释能管路的启闭。
10.根据权利要求9所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述结合液态空气储能的双向调峰输电系统还包括第一进气阀(12)、第二进气阀(13)和供气阀(14);
所述第一进气阀(12)安装于所述储能管路的进气端,并通过所述第一控制指令(15)与所述调度单元(11)信号连接;
所述第二进气阀(13)安装于所述发电管路的进气端,并通过所述第二控制指令(16)与所述调度单元(11)信号连接;
所述供气阀(14)安装于所述释能管路的输出端,并通过所述第三控制指令(17)与所述调度单元(11)信号连接。
11.根据权利要求9所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统,其特征在于,所述液态空气储能单元还包括低温泵(6),所述低温泵(6)安装于所述释能管路上,并且连接于所述低温储罐(5)输出端;所述调度单元(11)通过第四控制指令(18)与所述低温泵(6)信号连接,所述第四控制指令(18)用于控制所述低温泵(6)的启闭。
12.一种双向调峰输电方法,其特征在于,由如权利要求1至11任一项所述的结合液态空气储能的双向调峰输电系统执行;所述双向调峰输电方法包括:
在电网(10)处于用电谷段中,开启储能管路,且关闭释能管路和发电管路,由空气转变的液态空气通过所述储能管路存储于低温储罐(5)中;
在所述电网(10)处于用电峰段中,开启所述发电管路,且关闭所述储能管路和所述释能管路,利用所述发电管路上的燃烧室(9)产生能量从而向所述电网(10)输电;
在所述电网(10)处于尖峰阶段中,开启所述释能管路,且关闭所述储能管路和所述发电管路,所述低温储罐(5)中的液态空气作为气源通过释能管路输入至所述燃烧室(9)中,以供所述燃烧室(9)产生能量从而向所述电网(10)输电。
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