CN113623042A - 压缩空气储能发电系统 - Google Patents

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CN113623042A CN202110801940.0A CN202110801940A CN113623042A CN 113623042 A CN113623042 A CN 113623042A CN 202110801940 A CN202110801940 A CN 202110801940A CN 113623042 A CN113623042 A CN 113623042A
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Abstract

本发明公开了一种压缩空气储能发电系统，所述压缩空气储能发电系统包括压缩单元、预热器、储气库、第一加热器和发电单元，压缩单元用于产生压缩气，预热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，预热器的第一通道的两端分别与压缩单元的进气端和大气连通，预热器的用于加热进入所述压缩单元的空气，储气库用于储存压缩气，预热器的第二通道的两端分别与压缩单元的出气端和储气库连通，第一加热器与储气库相连，且第一加热器用于加热储气库排出的压缩气，发电单元与第一加热器连通以使发电单元利用储气库排出的压缩气产生电能。本发明的压缩空气储能发电系统，能够提高储能效率和发电性能，还可缩小储气库占地面积。

Description

压缩空气储能发电系统
技术领域
本发明涉及空气储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能发电系统。
背景技术
压缩空气储能是一种能够实现大容量、长时间电能存储的电力储能系统，具有几十年的运行经验，通过压缩机将常压空气压缩至高压并储存的方式来存储多余电力，在需要用电时将高压空气释放并膨胀做功发电，储能效率可达60％以上。但是，压缩空气储能装置中需要配置超大容积的储气库，可以是地下的天然或人造洞穴，也可以是地上的压力容器或管道。由于储气库体量太大，对压缩空气储能装置的厂址选择、占地和投资都十分不利。受限于储气库的问题，现有的压缩空气储能电站数量少且推广应用面临较大的经济性问题。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
相关技术中公开了一种压缩空气储能发电系统，该空气储能发电系统包括：压缩生成高压气体的压缩机组，与压缩机组相连接的储气库；与储气库相连的空气第一加热器；利用空气第一加热器生成的高温高压气体发电的发电设备；还包括依次首尾相连构成循环水路的第二储存罐、中间冷却器、第一储存罐和预热器；压缩机组的出气口经中间冷却器与储气库的进气口相连，将流经气体与第二进行热交换；储气库的出气口经预热器与空气第一加热器的进气口相连，将流经气体与第一进行热交换。然而本申请的发明人研究发现，该相关技术中的压缩空气储能发电系统压缩机组直接对大气中的空气进行压缩，压缩性能较低，储气库的容积。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种压缩空气储能发电系统，能够提高储能效率和发电性能，还可缩小储气库占地面积。
根据本发明实施例的压缩空气储能发电系统，包括：压缩单元，所述压缩单元用于产生压缩气；预热器，所述预热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述预热器的第一通道的两端分别与所述压缩单元的进气端和大气连通，所述预热器的用于加热进入所述压缩单元的空气；储气库，所述储气库用于储存压缩气，所述预热器的第二通道的两端分别与所述压缩单元的出气端和储气库连通；第一加热器，所述第一加热器与所述储气库连通，且所述第一加热器用于加热所述储气库排出的压缩气；发电单元，所述发电单元与所述第一加热器连通以使所述发电单元利用所述储气库排出的压缩气产生电能。
根据本发明实施例的压缩空气储能发电系统，能够提高储能效率和发电性能，还可缩小储气库占地面积。
在一些实施例中，所述压缩单元包括压缩机和电动机，所述电动机与所述压缩机相连，所述预热器的第二通道的两端分别与所述压缩机的出气端和所述储气库连通。
在一些实施例中，所述第一加热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述发电单元包括膨胀机和第一发电机，所述第一发电机与所述膨胀机相连，所述第一加热器的第一通道的一端与所述储气库连通以便加热所述储气库排出的压缩气，所述第一加热器的第一通道的另一端与所述膨胀机连通以使所述膨胀机利用所述压缩气带动所述第一发电机产生电能，所述第一加热器的第二通道的两端分别与所述膨胀机的出气端和大气连通。
在一些实施例中，所述压缩单元还包括冷却器，所述冷却器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述冷却器的第一通道的两端分别与所述压缩机的出气端和所述预热器的第二通道连通。
在一些实施例中，所述发电单元还包括第二加热器，所述第二加热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述第二加热器的第一通道的两端分别与所述第一加热器的第一通道的出气端和所述膨胀机的进气端连通。
在一些实施例中，所述压缩空气储能发电系统还包括第一储存罐和第二储存罐，所述第一储存罐用于储存高温储热介质，所述第二储存罐用于储存低温储热介质，所述冷却器的第二通道的两端分别与所述第二储存罐的出口和所述第一储存罐的进口连通。
在一些实施例中，所述第二加热器的第二通道的两端分别与所述第一储存罐的出口和所述第二储存罐的进口连通。
在一些实施例中，所述压缩空气储能发电系统还包括余热发电单元，所述余热发电单元包括换热器、透平发电机、凝汽器和循环泵，所述换热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述换热器的第一通道的两端分别与所述第二加热器的第二通道和所述第二储存罐的进口连通，所述换热器的第二通道的一端与所述循环泵连通以便换热器产生蒸汽，所述换热器的第二通道的另一端与所述透平发电机连通以使所述透平发电机利用蒸汽产生电能，所述凝汽器的两端分别与所述循环泵和透平发电机连通。
在一些实施例中，其特征在于，所述压缩机的数量为一个或多个，当所述压缩机的数量为多个时，多个所述压缩机依次相连，所述冷却器的数量为一个或多个，且所述冷却器的数量与所述压缩机的数量相同，当所述冷却器的数量为多个时，多个所述冷却器与多个所述压缩机依次相连。
在一些实施例中，所述膨胀机的数量为一个或多个，当所述膨胀机的数量为多个时，多个所述膨胀机依次相连，所述第二加热器的数量为一个或多个，且所述第二加热器的数量与所述膨胀机的数量相同，当所述第二加热器的数量为多个时，多个所述第二加热器与多个所述膨胀机依次相连。
附图说明
图1是本发明实施例的压缩空气储能发电系统的示意图。
附图标记：
压缩单元1，压缩机11，电动机12，冷却器13，冷却器的第一通道131，冷却器的第二通道132，
预热器2，预热器的第一通道21，预热器的第二通道22，
储气库3，
第一加热器4，第一加热器的第一通道41，第一加热器的第二通道42，
发电单元5，膨胀机51，第一发电机52，第二加热器53，第二加热器的第一通道531，第二加热器的第二通道532，
第一储存罐6，第二储存罐7，
余热发电单元8，换热器81，换热器的第一通道811，换热器的第二通道812，透平发电机82，凝汽器83，循环泵84。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明实施例的压缩空气储能发电系统包括压缩单元1、预热器2、储气库3、第一加热器4和发电单元5。
压缩单元1用于产生压缩空气。
需要说明的是，压缩单元1从大气中吸取空气并压缩至高压气体。
预热器2内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，预热器的第一通道21的两端分别与压缩单元1的进气端和大气连通，预热器2的用于加热进入压缩单元的空气。
需要说明的是，预热器的第一通道21内的压力小于预热器的第二通道22内的压力，即预热器的第一通道为低压侧，预热器的第二通道为高压侧，预热器的第一通道21进气端与大气连通，预热器的第一通道21出气端与压缩单元1连通。
储气库3用于储存压缩气，预热器的第二通道22的两端分别与压缩单元1的出气端和储气库3连通。
第一加热器4用于加热储气库3排出的压缩气，且第一加热器4与储气库3相连。
需要说明的是，第一加热器4高压侧的进气端与储气库3的出气端连通。
发电单元5用于产生电能，发电单元5与第一加热器4相连。
需要说明的是，第一加热器4高压侧的出气端与发电单元5连通，第一加热器4低压侧的进气端与发电单元5相连，第一加热器4低压侧的出气端与大气连通。
根据本发明实施例的压缩空气储能发电系统，通过设置预热器2和第一加热器4，提高进入压缩单元1空气的温度并提高进入发电单元5的压缩气的温度，从而提高压缩单元1和发电单元5单位质量空气的压缩功和膨胀功，进而在相同储能容量下，降低储气的气量或储气库3的体积，或者在相同的储气气量下，提高储能容量扩大和储能效率。
在一些实施例中，预热器2内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，压缩单元1包括压缩机11和电动机12，电动机12与压缩机11相连，预热器的第一通道21的两端分别与压缩机11的进气端和大气连通，预热器的第二通道22的两端分别与压缩机11的出气端和储气库3连通。
需要说明的是，预热器的第一通道21的进气端与大气连通，预热器的第一通道21的出气端与压缩机11的进气端连通，预热器的第二通道22的进气端与压缩机11的出气端连通，预热器的第二通道22的出气端与储气库3的进气端连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，通过预热器的第一通道21对进入压缩机11前的空气进行预热，能够提高单位质量空气的压缩功，进而在相同储能容量下，降低储气气量和储气库3的体积，或者在相同的储气气量下，提高储能容量，经过压缩机11压缩后的压缩气通过预热器的第二通道22进入储气库3，利用预热器的第二通道22内经压缩后的压缩气的温度对预热器的第一通道21内的空气进行预热，从而降低能源损耗，还可对进入储气库3的压缩气进行冷却降温，提高储能效率。
在一些实施例中，第一加热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，第一加热器的第一通道41内的压力高于第一加热器内第二通道42内的压力，即第一加热器的第一通道41为高压侧，第一加热器的第二通道42为低压侧，发电单元5包括膨胀机51和第一发电机52，第一发电机52与膨胀机51相连，第一加热器的第二通道42的两端分别与膨胀机51的出气端和大气连通。
具体地，如图1所示，第一加热器的第一通道41的出气端与膨胀机51的进气端连通，第一加热器的第一通道41的进气端与储气库3出气端连通，第一加热器的第二通道42的进气端与膨胀机51的出气端连通，第一加热器的第二通道42的出气端与大气连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，通过第一加热器的第一通道41对储气库3排出的压缩气进行加热，从而提高了膨胀机51的膨胀功，提高发电量，利用经膨胀机51后的压缩气对第一加热器的第一通道41内的压缩气进行加热，无需外接热源，还可对经过膨胀机51后的压缩气进行冷却，便于排入大气。
在一些实施例中，压缩单元1还包括冷却器13，冷却器13两端分别与压缩机11的出气端和预热器的第二通道22的进气端连通。
具体地，如图1所示，冷却器13高压侧的进气端与压缩机11的出气端连通，冷却器13高压侧的出气端与预热器的第二通道22的进气端连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，通过设置冷却器13能够对压缩机11排出的压缩气进行冷却降温。
在一些实施例中，发电单元5还包括第二加热器53，第二加热器53的两端分别与第一加热器的第一通道41的出气端和膨胀机51的进气端相连。
具体地，如图1所示，第二加热器53高压侧的进气端与第一加热器的第一通道41的出气端连通，第二加热器53高压侧的出气端与膨胀机51的进气端连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，通过设置第二加热器53，能够对进入膨胀机51的压缩气进行二次加热，从而提高单位质量空气的膨胀功，进而提高发电机的发电量。
在一些实施例中，压缩空气储能发电系统还包括第一储存罐6和第二储存罐7，第一储存罐6用于储存高温储热介质，第二储存罐7用于储存低温储热介质，冷却器13内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，冷却器的第一通道131的两端分别与压缩机11的出气端和预热器的第二通道22连通，冷却器的第二通道132的两端分别与第二储存罐7的出口和第一储存罐6的进口连通。
具体地，如图1所示，冷却器的第一通道131的进口与压缩机11的出气端连通，冷却器的第一通道131的出口与预热器的第二通道22的进气端连通，冷却器的第二通道132的进口与第二储存罐7的出口连通，冷却器的第二通道132的出口与第一储存罐6的进口连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，第一储存罐6、第二储存罐7、冷却器的第二通道132形成一个循环流道，第二储存罐7内的低温储热介质进入冷却器的第二通道132内并对冷却器的第一通道131内高温压缩气进行降温，冷却器的第二通道132储热介质吸取冷却器的第一通道131内高温压缩气的温度后温度升高并流入第一储存罐6内，从而回收了压缩机11压缩过程中放出的热量，进而获得了更高的能源转换效率。
在一些实施例中，第二加热器53内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，第二加热器的第一通道531的两端分别与第一加热器的第一通道41的出气端和膨胀机51的进气端连通，第二加热器的第二通道532的两端分别与第一储存罐6的出口和第二储存罐7的进口连通。
具体地，如图1所示，第二加热器的第一通道531的进口与第一加热器的第一通道41的出气端连通，第二加热器的第一通道531的出口与膨胀机51的进气端连通，第二加热器的第二通道532的进口与第一储存罐6的出口连通，第二加热器的第二通道532的出口与第二储存罐7的进口连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，第一储存罐6、第二储存罐7、第二加热器的第二通道532形成一个循环流道，第一储存罐6内的高温储热介质进入第二加热器的第二通道532内并对第二加热器的第一通道531内的压缩气进行加热，第二加热器的第二通道532内的储热介质放热后温度降低并流入第二储存罐7中，将压缩机11压缩过程中产生的热量输送至第二加热器53并对压缩气进行加热，获得了更高的能源转换效率。
在一些实施例中，压缩空气储能发电系统还包括余热发电单元8，余热发电单元8包括换热器81、透平发电机82、凝汽器83和循环泵84，换热器81内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，换热器的第一通道811的两端分别与第二加热器的第二通道532和第二储存罐7的进口连通，换热器的第二通道812的两端分别与循环泵84和透平发电机82连通，凝汽器83设在循环泵84和透平发电机82之间。
具体地，如图1所示，换热器的第一通道811的进口与第二加热器的第二通道532的出口连通，换热器的第一通道811的出口与第二储存罐7的进口连通，换热器的第二通道812的进口与循环泵84的出水口连通，换热器的第二通道812的出口与透平发电机82相连的进口相连，这里需要说明的是透平发电机82为汽轮发电机，透平发电机82的出口与凝汽器83的进口相连，凝汽器83的出口与循环泵84的进水口连通。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，经过第二加热器53排出的储热介质在进入第二储存罐7前释放多余的热量用于余热发电单元8进行发电，换热器81能够对储热介质进行降温，换热器的第二通道812内的储热介质与换热器的第一通道811内的工质在换热器81内进行热交换后，储热介质的温度降低，余热发电单元8中的工质转变成高温气态并再次进入汽轮发电机内膨胀做功发电，余热发电单元8中的工质经过凝汽器83再次冷凝成液态，并通过循环泵84增压再次进入换热器81内。
本发明实施例的压缩空气储能发电系统，通过余热发电单元8不仅可以对第二加热器53排出的储热介质进行降温，还可利用余热进行发电，提高了能源利用率和整个发电系统的发电量。
在一些实施例中，压缩机11的数量为一个或多个，当压缩机11的数量为多个时，多个压缩机11依次相连。
需要说明的是，当压缩机11的数量为多个时，各压缩机11的进气口和出气口依次连通，以构成串连连接结构，且将各压缩机11沿空气流动方向依次由上游到下游为第一级压缩机11、第二级压缩机11、第三级压缩机11、第四级压缩机11…第N级压缩机11。
各压缩机11的进气口分别与上一级压缩机11的出气口连通，出气口分别与下一级压缩机11的进气口连通，最上级的压缩机11的进气口与预热器的第一通道21的出气端连通，最下级压缩机11的出气口与冷却器的第一通道131的进气端连通。
需要说明的是，冷却器13的数量可以为一个，且冷却器13与最下级的压缩机11相连，即冷却器的第一通道131的进气端与最下级压缩机11的出气口连通。
当然，冷却器13的数量还可以为多个，且冷却器13的数量与压缩机11的数量相同，相邻级压缩机11之间各设有一个冷却器13，冷却器的第一通道131的两端分别与对应相邻的两个压缩机11连通，从而对每级压缩后的空气进行降温处理。
每一个冷却器的第二通道132的进口分别与第二储存罐7的出口连通，每一个冷却器的第二通道132的出口分别与第一储存罐6的进口连通，即多个冷却器的第二通道132相互独立且两端分别与第二储存罐7和第一储存罐6连通。
具体地，如图1所示，当冷却器13的数量为多个时，多个冷却器13沿气体流动方向位于最下级的冷却器的第一通道131的出气端与预热器的第二通道22的进气端连通。
在一些实施例中，膨胀机51的数量为一个或多个，当膨胀机51的数量为多个时，多个膨胀机51依次相连。
需要说明的是，当膨胀机51的数量为多个时，各膨胀机51的进气口和出气口依次连通，以构成串连连接结构，且将各膨胀机51沿空气流动方向依次由上游到下游分为第一级膨胀机51、第二级膨胀机51、第三级膨胀机51、第四级膨胀机51…第N级膨胀机51。
各膨胀机51的进气口分别与上一级膨胀机51的出气口连通，出气口分别与下一级膨胀机51的进气口连通，最上级的膨胀机51的进气口与第一加热器的第一通道41的出气端连通，最下级膨胀机51的出气口与第一加热器的第二通道42的进气端连通。
需要说明的是，第二加热器53的数量可以为一个，且第二加热器53与最上级的膨胀机51相连，即第二加热器的第一通道531的进气端与最上级膨胀机51的进气口连通。
当然，第二加热器53的数量还可以为多个，且第二加热器53的数量与膨胀机51的数量相同，相邻级膨胀机51之间各设有一个第二加热器53，第二加热器的第一通道531的两端分别与对应相邻的两个膨胀机51连通，从而对每级膨胀后的压缩气进行加热，以提高单位质量空气的膨胀功，进而提高发电量。
每一个第二加热器的第二通道532的进口分别与第一储存罐6的出口连通，每一个冷却器的第二通道132的出口分别与换热器的第一通道811的进口连通，即多个冷却器的第二通道132相互独立且两端分别与第二储存罐7和第一储存罐6连通。
下面参照图1描述本发明实施例的压缩空气储能发电系统的运行原理。
储能时，压缩单元1运行，来自大气的空气经进气预热器2加热后，由电动机12驱动多段压缩机11同时运行将空气压缩至高压并通过多个冷却器13进行多级冷却，经过压缩后的空气储存于储气库3中，在多段压缩机11运行的过程中产生的热量分别通过多段冷却器13回收并储存于储热介质中，储热介质分成多股经过冷却器13由第二储存罐7输送至第一储存罐6。
释能时，发电单元5运行，储气库3排出的高压空气经第一加热器4加热后，经多级膨胀机51膨胀做功并驱动第一发电机52发电，多级膨胀机51进气分别由多级第二加热器53加热，在多段膨胀机51运行的过程中，第一储存罐6中的储热介质分别进入多级第二加热器53内以对流经第二加热器53的压缩气进行加热，随后第二加热器53内的储热介质流入余热发电单元8中的换热器81中，储热介质在进入第二储存罐7前经换热器81释放多余的热量进行降温后进入第二储存罐7，而多余的热量对余热发电单元8的工质进行加热并将余热发电单元8的工质转变成高温气态，高温气态的工质再进入透平发电机82膨胀做功并发电，发电后的工质再进入凝汽器83冷凝成液态，随后通过循环泵84增压后再进入换热器81内，以此循环发电。
下面参照图1描述本发明一些具体实例的压缩空气储能发电系统
实施例1：对于相关技术中的常温压缩方案，由于没有预热器2和第一加热器4，更没有余热发电单元8。4级压缩机11的进气温度均为约20℃，4级压缩机11的排气温度均为约130℃，当大气中的空气从0.1MPa逐段压缩至4MPa，则每1kg空气的压缩功约为445kJ。4级膨胀机51的进气温度均为约120℃，排气温度均为约40℃，从4MPa逐段膨胀至0.1MPa，则每1kg空气的膨胀功约为310kJ。储能效率约69.9％。
实施例2：本申请实施例中的4级压缩机11的进气温度均为约250℃，4级压缩机11的排气温度均为约435℃，从0.1MPa逐段压缩至4MPa，则每1kg空气的压缩功约为795kJ。4级膨胀机51的进气温度均为约425℃，排气温度均为约290℃，从4MPa逐段膨胀至0.1MPa，则每1kg空气的膨胀功约为560kJ。每1kg空气对应的余热释放约为250kJ，余热温度约为290℃，按照18％的余热发电效率，可发电约45kJ。忽略系统内的各种能量损失，储能效率约76.1％。
举例说明，对于一座发电量1GWh(3600GJ)的储能电站，相关技术中实施例1中的储气气量约为1.16×107kg，本发明的实施例2的气量约为6.44×106kg，可见，本发明的实施例的储气库比常规方案缩减44％。
对于一座气量为1.16×107kg的储能电站，相关技术实施例1中的发电量约为1GWh，本发明的实施例2的发电量约为1.80GWh，可见，本发明的实施例2的发电量增加80％。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，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。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种压缩空气储能发电系统，其特征在于，包括：
压缩单元，所述压缩单元用于产生压缩气；
预热器，所述预热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述预热器的第一通道的两端分别与所述压缩单元的进气端和大气连通，所述预热器的用于加热进入所述压缩单元的空气；
储气库，所述储气库用于储存压缩气，所述预热器的第二通道的两端分别与所述压缩单元的出气端和储气库连通；
第一加热器，所述第一加热器与所述储气库连通，且所述第一加热器用于加热所述储气库排出的压缩气；
发电单元，所述发电单元与所述第一加热器连通以使所述发电单元利用所述储气库排出的压缩气产生电能。
2.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述压缩单元包括压缩机和电动机，所述电动机与所述压缩机相连，所述预热器的第二通道的两端分别与所述压缩机的出气端和所述储气库连通。
3.根据权利要求2所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述第一加热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述发电单元包括膨胀机和第一发电机，所述第一发电机与所述膨胀机相连，所述第一加热器的第一通道的一端与所述储气库连通以便加热所述储气库排出的压缩气，所述第一加热器的第一通道的另一端与所述膨胀机连通以使所述膨胀机利用所述压缩气带动所述第一发电机产生电能，所述第一加热器的第二通道的两端分别与所述膨胀机的出气端和大气连通。
4.根据权利要求3所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述压缩单元还包括冷却器，所述冷却器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述冷却器的第一通道的两端分别与所述压缩机的出气端和所述预热器的第二通道连通。
5.根据权利要求4所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述发电单元还包括第二加热器，所述第二加热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述第二加热器的第一通道的两端分别与所述第一加热器的第一通道的出气端和所述膨胀机的进气端连通。
6.根据权利要求5所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，还包括第一储存罐和第二储存罐，所述第一储存罐用于储存高温储热介质，所述第二储存罐用于储存低温储热介质，所述冷却器的第二通道的两端分别与所述第二储存罐的出口和所述第一储存罐的进口连通。
7.根据权利要求6所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述第二加热器的第二通道的两端分别与所述第一储存罐的出口和所述第二储存罐的进口连通。
8.根据权利要求7所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，还包括余热发电单元，所述余热发电单元包括换热器、透平发电机、凝汽器和循环泵，所述换热器内具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述换热器的第一通道的两端分别与所述第二加热器的第二通道和所述第二储存罐的进口连通，所述换热器的第二通道的一端与所述循环泵连通以便换热器产生蒸汽，所述换热器的第二通道的另一端与所述透平发电机连通以使所述透平发电机利用蒸汽产生电能，所述凝汽器的两端分别与所述循环泵和透平发电机连通。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述压缩机的数量为一个或多个，当所述压缩机的数量为多个时，多个所述压缩机依次相连，所述冷却器的数量为一个或多个，且所述冷却器的数量与所述压缩机的数量相同，当所述冷却器的数量为多个时，多个所述冷却器与多个所述压缩机依次相连。
10.根据权利要求3-8中任一项所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述膨胀机的数量为一个或多个，当所述膨胀机的数量为多个时，多个所述膨胀机依次相连，所述第二加热器的数量为一个或多个，且所述第二加热器的数量与所述膨胀机的数量相同，当所述第二加热器的数量为多个时，多个所述第二加热器与多个所述膨胀机依次相连。
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