CN116222281A - 一种多罐储热系统及其储能方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多罐储热系统及其储能方法，属于节能环保技术领域，包括压缩机组、透平机组、储热装置和储气库；所述储热装置包括设置在压缩机出口的换热器组、设置在透平机出口的加热器组和设置在换热器组和加热器组之间的共用储罐；储能方法包括：压缩机组压缩阶段，运行储罐及低温储罐中的低温介质依次通过换热器组对压缩空气进行降温，并将高温介质储存至高温储罐及运行储罐，降温后压缩空气储存至储气库；透平机组膨胀阶段，储气库中的空气进入透平机做功，运行储罐及高温储罐中的高温介质依次通过加热器组对空气进行加热，并将低温介质储存至低温储罐及运行储罐。本发明能够实现项目投资与项目用地的减少的同时，实现系统的简单可靠运行。

Description

一种多罐储热系统及其储能方法
技术领域
本发明涉及节能环保技术领域，尤其是一种多罐储热系统及其储能方法。
背景技术
可再生能源现今已成为公认能够大规模开发的清洁能源，要降低发电企业碳排量，必须大力发展可再生能源发电。但可再生能源发电的缺点是间歇性和不稳定性，为保证资源的有效利用，电网中应当设置有大容量储能装置。
随着储能产业的发展，诸多储能技术不断突破，其中大量技术已经实现了较大规模的示范应用，例如储热技术、氢储能技术、压缩空气储能等。
在绝热压缩空气储能系统在压缩和释放时不需要额外能源，系统没有燃烧室，而是将压缩过程中产生的热量先存储起来，发电过程中再利用这部分热量对压缩空气加热，驱动祸轮机做功。系统从技术上和经济上可以实现了压缩空气储能技术与储热技术的耦合，同时具有能量密度高、寿命长、利用方式多样、综合利用效率高的优点。
储热系统是绝热压缩空气储能系统效率提高的体现，双罐储热技术是当前应用最为成熟、最为广泛的储热技术。根据储热系统中储热罐分为单罐储热系统和双罐储热系统。目前绝大储能电站采用的是双罐储热系统。高温储热罐和低温储热罐单独工作，互相不受影响，和单罐储热系统最大的区别是，储热罐内不存在温差，储能和释能的过程中，技术风险相对较低，但由于其具有两个储热罐，需要的储热介质更多，系统成本较高。
单罐储热系统一种称为斜温层储热系统，具有成本低的优点，但系统的频繁充放热切换将加剧进出口的局部紊流，使其效率逐渐下降，另外需要同时进行充、放热等操作，运行方式也受到强烈限制。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种多罐储热系统，能够实现项目投资与项目用地的减少的同时，实现系统的简单、可靠运行。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种多罐储热系统，包括压缩机组、透平机组、储热装置和连接压缩机组与透平机组的储气库；所述储热装置包括设置在压缩机组中的压缩机出口的换热器组、设置在透平机组中的透平机出口的加热器组和设置在换热器组和加热器组之间的共用储罐；
所述共用储罐包括一个高温储罐、一个低温储罐和运行储罐，在压缩机组压缩的过程中，运行储罐中的第一级运行储罐通过换热器组后将高温介质储存在高温储罐中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储热；在透平机组膨胀过程中，第一级运行储罐通过加热器组后将低温介质储存在低温储罐中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储冷；所述共用储罐的介质出、入口处均设置阀门。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述高温储罐的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，高温储罐的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述低温储罐的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，低温储罐的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述运行储罐包括第一级运行储罐至第N级运行储罐，共N个运行储罐，每级运行储罐的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，每级运行储罐的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，每级运行储罐的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接，每级运行储罐的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述N的取值范围为1～6。
一种多罐储热系统的储能方法，包括以下步骤：
S1、压缩机组压缩阶段，运行储罐及低温储罐中的低温介质依次通过换热器组对压缩空气进行降温，并将高温介质储存至高温储罐及运行储罐，降温后压缩空气储存至储气库；
S2、透平机组膨胀阶段，储气库中的空气进入透平机做功，运行储罐及高温储罐中的高温介质依次通过加热器组对空气进行加热，并将低温介质储存至低温储罐及运行储罐。
本发明技术方案的进一步改进在于：S1中，包括以下步骤：
S11共用储罐的低温介质出口阀门和高温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐的低温介质出口阀门和高温储罐的高温介质入口阀门，第一级运行储罐中的低温介质流经换热器组后存入空置的高温储罐；
S12第一级运行储罐中的低温介质排空后，关闭第一级运行储罐的低温介质出口阀门和高温储罐的高温介质入口阀门，打开下一级运行储罐的低温介质出口阀门和第一级运行储罐的高温介质入口阀门，下一级运行储罐的低温介质流经换热器组后存入空置的第一级运行储罐；下一级运行储罐中的低温介质排空后，关闭下一级运行储罐的低温介质出口阀门和第一级运行储罐的高温介质入口阀门，并对剩余运行储罐依次运行，直至最后一级运行储罐空置；
S13开启低温储罐的低温介质出口阀门和最后一级运行储罐的高温介质入口阀门，低温储罐的低温介质流经换热器组后存入空置的最后一级运行储罐；低温储罐的低温介质排空后，关闭低温储罐的低温介质出口阀门和最后一级储罐的高温介质入口阀门。
本发明技术方案的进一步改进在于：S2中，包括以下步骤：
S21共用储罐的高温介质出口阀门和低温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐的高温介质出口阀门和低温储罐的低温介质入口阀门，第一级运行储罐中的高温介质流经加热器组后存入空置的低温储罐；
S22第一级运行储罐中的高温介质排空后，关闭第一级运行储罐的高温介质出口阀门和低温储罐的低温介质入口阀门，打开下一级运行储罐的高温介质出口阀门和第一级运行储罐的低温介质入口阀门，下一级运行储罐的高温介质流经加热器组后存入空置的第一级运行储罐；下一级运行储罐中的高温介质排空后，关闭下一级运行储罐的高温介质出口阀门和第一级运行储罐的低温介质入口阀门，并对剩余运行储罐依次运行，直至最后一级运行储罐空置；
S23开启高温储罐的高温介质出口阀门和最后一级运行储罐的低温介质入口阀门，高温储罐的高温介质流经加热器组后存入空置的最后一级运行储罐；高温储罐的高温介质排空后，关闭高温储罐的高温介质出口阀门和最后一级储罐的低温介质入口阀门。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
1、本发明对比于双罐储热技术，若介质容量要求为1000L，双罐储热技术需要两个容量为1000L的储罐，储罐总容量为2000L；就本发明中系统设置三级运行储罐为例，储罐包括高温储罐、低温储罐、第一级运行储罐、第二级运行储罐和第三级运行储罐，其中高温储罐或低温储罐空置，1000L的介质需要储存在另外四个储罐中，每个储罐的容量为250L，五个储罐的总容量为1250L，大大降低了项目初投资，节约了项目用地。
2、本发明通过切换阀门开启与关闭实现多罐储热，实现系统的简单、可靠运行。
附图说明
图1是本发明中多罐储热系统示意图；
其中，1、第一压缩机，2、第二压缩机，3、第三压缩机，4、第四压缩机，5、第一透平机，6、第二透平机，7、第三透平机，8、储气库，9、高温储罐，10、低温储罐，11、第一级运行储罐，12、第二级运行储罐，13、第三级运行储罐，14、第一换热器，15、第二换热器，16、第一加热器，17、第二加热器，18、第三加热器。
实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：
在本发明的描述中，需要理解的是，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。
一种多罐储热系统，包括压缩机组、透平机组、储热装置和连接压缩机组与透平机组的储气库8；所述储热装置包括设置在压缩机组中的压缩机出口的换热器组、设置在透平机组中的透平机出口的加热器组和设置在换热器组和加热器组之间的共用储罐；
共用储罐包括一个高温储罐9、一个低温储罐10和运行储罐，在压缩机组压缩的过程中，运行储罐中的第一级运行储罐11通过换热器组后将高温介质储存在高温储罐9中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储热；在透平机组膨胀过程中，第一级运行储罐11通过加热器组后将低温介质储存在低温储罐10中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储冷；所述共用储罐的介质出、入口处均设置阀门。
所述高温储罐9的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，高温储罐9的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接；
所述低温储罐10的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，低温储罐10的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接；
所述运行储罐包括第一级运行储罐11至第N级运行储罐，共N个运行储罐，每级运行储罐的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，每级运行储罐的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，每级运行储罐的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接，每级运行储罐的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接；
所述N的取值范围为1～6。
所述压缩机组中的压缩机出口处设置冷却器，若压缩机出口处设置换热器的，冷却器设置在换热器后。
一种多罐储热系统的储能方法，包括以下步骤：
S1、压缩机组压缩阶段，运行储罐及低温储罐10中的低温介质依次通过换热器组对压缩空气进行降温，并将高温介质储存至高温储罐9及运行储罐，降温后压缩空气储存至储气库8；
S1中，包括以下步骤：
S11共用储罐的低温介质出口阀门和高温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐11的低温介质出口阀门和高温储罐9的高温介质入口阀门，第一级运行储罐11中的低温介质流经换热器组后存入空置的高温储罐9；
S12第一级运行储罐11中的低温介质排空后，关闭第一级运行储罐11的低温介质出口阀门和高温储罐9的高温介质入口阀门，打开下一级运行储罐的低温介质出口阀门和第一级运行储罐11的高温介质入口阀门，下一级运行储罐的低温介质流经换热器组后存入空置的第一级运行储罐11；下一级运行储罐中的低温介质排空后，关闭下一级运行储罐的低温介质出口阀门和第一级运行储罐11的高温介质入口阀门，并对剩余运行储罐依次运行，直至最后一级运行储罐空置；
S13开启低温储罐10的低温介质出口阀门和最后一级运行储罐的高温介质入口阀门，低温储罐10的低温介质流经换热器组后存入空置的最后一级运行储罐；低温储罐10的低温介质排空后，关闭低温储罐10的低温介质出口阀门和最后一级储罐的高温介质入口阀门。
S2、透平机组膨胀阶段，储气库8中的空气进入透平机做功，运行储罐及高温储罐9中的高温介质依次通过加热器组对空气进行加热，并将低温介质储存至低温储罐10及运行储罐；
S2中，包括以下步骤：
S21共用储罐的高温介质出口阀门和低温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐11的高温介质出口阀门和低温储罐10的低温介质入口阀门，第一级运行储罐11中的高温介质流经加热器组后存入空置的低温储罐10；
S22第一级运行储罐11中的高温介质排空后，关闭第一级运行储罐11的高温介质出口阀门和低温储罐10的低温介质入口阀门，打开下一级运行储罐的高温介质出口阀门和第一级运行储罐11的低温介质入口阀门，下一级运行储罐的高温介质流经加热器组后存入空置的第一级运行储罐11；下一级运行储罐中的高温介质排空后，关闭下一级运行储罐的高温介质出口阀门和第一级运行储罐11的低温介质入口阀门，并对剩余运行储罐依次运行，直至最后一级运行储罐空置；
S23开启高温储罐9的高温介质出口阀门和最后一级运行储罐的低温介质入口阀门，高温储罐9的高温介质流经加热器组后存入空置的最后一级运行储罐；高温储罐9的高温介质排空后，关闭高温储罐9的高温介质出口阀门和最后一级储罐的低温介质入口阀门。
实施例
如图1所示，一种多罐储热系统，包括压缩机组、透平机组、储热装置和连接压缩机组与透平机组的储气库8；
所述压缩机组包括依次设置的第一压缩机1、第二压缩机2、第三压缩机3和第四压缩机4。
透平机组包括依次设置的第一透平机5、第二透平机6和第三透平机7。
所述储热装置包括设置在压缩机组中的压缩机出口的换热器组、设置在透平机组中的透平机出口的加热器组和设置在换热器组和加热器组之间的共用储罐；
所述换热器组包括设置在第一压缩机1出口处的第一换热器14和设置在第二压缩机2出口处的第二换热器15；
所述加热器组包括设置在第一透平机5入口处的第一加热器16、设置在第二透平机6入口处的第二加热器17和设置在第三透平机7入口处的第三加热器18；
所述共用储罐包括一个高温储罐9、一个低温储罐10、第一级运行储罐11、第二级运行储罐12和第三级运行储罐13，在压缩机组压缩的过程中，运行储罐中的第一级运行储罐11通过换热器组后将高温介质储存在高温储罐9中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储热；在透平机组膨胀过程中，第一级运行储罐11通过加热器组后将低温介质储存在低温储罐10中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储冷；
所述高温储罐9的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，高温储罐9的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接；
所述低温储罐10的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，低温储罐10的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接；
第一级运行储罐11至第三级运行储罐13，共3个运行储罐，每级运行储罐的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，每级运行储罐的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，每级运行储罐的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接，每级运行储罐的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接。
所述压缩机组中的压缩机出口处设置冷却器，第一压缩机1和第二压缩机2出口处设置有换热器，冷却器设置在换热器后。
所述储气库8的入口连接第四压缩机出口处的冷却器，所述储气库8的出口连接第一加热器16。
一种多罐储热系统的储能方法，包括以下步骤：
S1、压缩机组压缩阶段，运行储罐及低温储罐10中的低温介质依次通过换热器组对压缩空气进行降温，并将高温介质储存至高温储罐9及运行储罐，降温后压缩空气储存至储气库8；
S1中，包括以下步骤：
S11共用储罐的低温介质出口阀门和高温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐11的低温介质出口阀门和高温储罐9的高温介质入口阀门，第一级运行储罐11中的低温介质流经换热器组后存入空置的高温储罐9；
S12第一级运行储罐11中的低温介质排空后，关闭第一级运行储罐11的低温介质出口阀门和高温储罐9的高温介质入口阀门，打开第二级运行储罐12的低温介质出口阀门和第一级运行储罐11的高温介质入口阀门，第二级运行储罐12的低温介质流经换热器组后存入空置的第一级运行储罐11；第二级运行储罐12中的低温介质排空后，关闭第二级运行储罐12的低温介质出口阀门和第一级运行储罐11的高温介质入口阀门，打开第三级运行储罐13的低温介质出口阀门和第二级运行储罐12的高温介质入口阀门，第三级运行储罐13的低温介质流经换热器组后存入空置的第二级运行储罐12；第三级运行储罐13中的低温介质排空后，关闭第三级运行储罐13的低温介质出口阀门和第二级运行储罐12的高温介质入口阀门；
S13开启低温储罐10的低温介质出口阀门和第三级运行储罐13的高温介质入口阀门，低温储罐10的低温介质流经换热器组后存入空置的最第三级运行储罐13；低温储罐10的低温介质排空后，关闭低温储罐10的低温介质出口阀门和第三级运行储罐13的高温介质入口阀门。
S2、透平机组膨胀阶段，储气库8中的空气进入透平机做功，运行储罐及高温储罐9中的高温介质依次通过加热器组对空气进行加热，并将低温介质储存至低温储罐10及运行储罐；
S2中，包括以下步骤：
S21共用储罐的高温介质出口阀门和低温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐11的高温介质出口阀门和低温储罐10的低温介质入口阀门，第一级运行储罐11中的高温介质流经加热器组后存入空置的低温储罐10；
S22第一级运行储罐11中的高温介质排空后，关闭第一级运行储罐11的高温介质出口阀门和低温储罐10的低温介质入口阀门，打开第二级运行储罐12的高温介质出口阀门和第一级运行储罐11的低温介质入口阀门，第二级运行储罐12的高温介质流经加热器组后存入空置的第一级运行储罐11；第二级运行储罐12中的高温介质排空后，关闭第二级运行储罐12的高温介质出口阀门和第一级运行储罐11的低温介质入口阀门，打开第三级运行储罐13的高温介质出口阀门和第二级运行储罐12的低温介质入口阀门，第三级运行储罐13的高温介质流经加热器组后存入空置的第二级运行储罐12；第三级运行储罐13中的高温介质排空后，关闭第三级运行储罐13的高温介质出口阀门和第二级运行储罐12的低温介质入口阀门；
S23开启高温储罐9的高温介质出口阀门和第三级运行储罐13的低温介质入口阀门，高温储罐9的高温介质流经加热器组后存入空置的第三级运行储罐13；高温储罐9的高温介质排空后，关闭高温储罐9的高温介质出口阀门和第三级储罐13的低温介质入口阀门。
综上所述，本发明实现项目投资与项目用地的减少的同时，实现系统的简单、可靠运行。

Claims (8)

1.一种多罐储热系统，包括压缩机组、透平机组、储热装置和连接压缩机组与透平机组的储气库（8）；其特征在于：所述储热装置包括设置在压缩机组中的压缩机出口的换热器组、设置在透平机组中的透平机出口的加热器组和设置在换热器组和加热器组之间的共用储罐；
所述共用储罐包括一个高温储罐（9）、一个低温储罐（10）和运行储罐，在压缩机组压缩的过程中，运行储罐中的第一级运行储罐（11）通过换热器组后将高温介质储存在高温储罐（9）中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储热；在透平机组膨胀过程中，第一级运行储罐（11）通过加热器组后将低温介质储存在低温储罐（10）中，其余运行储罐再依次向上一级运行储罐进行储冷；所述共用储罐的介质出、入口处均设置阀门。
2.根据权利要求1所述的多罐储热系统，其特征在于：所述高温储罐（9）的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，高温储罐（9）的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接。
3.根据权利要求1所述的多罐储热系统，其特征在于：所述低温储罐（10）的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，低温储罐（10）的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接。
4.根据权利要求1所述的多罐储热系统，其特征在于：所述运行储罐包括第一级运行储罐（11）至第N级运行储罐，共N个运行储罐，每级运行储罐的高温介质入口与换热器组中各换热器介质出口连接，每级运行储罐的低温介质出口与换热器组中各换热器介质入口连接，每级运行储罐的高温介质出口与加热器组中各加热器介质入口连接，每级运行储罐的低温介质入口与加热器组中各加热器介质出口连接。
5.根据权利要求4所述的多罐储热系统，其特征在于：所述N的取值范围为1～6。
6.一种多罐储热系统的储能方法，其特征在于：应用于如权利要求1～5任一项所述的多罐储热系统，包括以下步骤：
S1、压缩机组压缩阶段，运行储罐及低温储罐（10）中的低温介质依次通过换热器组对压缩空气进行降温，并将高温介质储存至高温储罐（9）及运行储罐，降温后压缩空气储存至储气库（8）；
S2、透平机组膨胀阶段，储气库（8）中的空气进入透平机做功，运行储罐及高温储罐（9）中的高温介质依次通过加热器组对空气进行加热，并将低温介质储存至低温储罐（10）及运行储罐。
7.根据权利要求6所述的多罐储热系统的储能方法，其特征在于：S1中，包括以下步骤：
S11共用储罐的低温介质出口阀门和高温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐（11）的低温介质出口阀门和高温储罐（9）的高温介质入口阀门，第一级运行储罐（11）中的低温介质流经换热器组后存入空置的高温储罐（9）；
S12第一级运行储罐（11）中的低温介质排空后，关闭第一级运行储罐（11）的低温介质出口阀门和高温储罐（9）的高温介质入口阀门，打开下一级运行储罐的低温介质出口阀门和第一级运行储罐（11）的高温介质入口阀门，下一级运行储罐的低温介质流经换热器组后存入空置的第一级运行储罐（11）；下一级运行储罐中的低温介质排空后，关闭下一级运行储罐的低温介质出口阀门和第一级运行储罐（11）的高温介质入口阀门，并对剩余运行储罐依次运行，直至最后一级运行储罐空置；
S13开启低温储罐（10）的低温介质出口阀门和最后一级运行储罐的高温介质入口阀门，低温储罐（10）的低温介质流经换热器组后存入空置的最后一级运行储罐；低温储罐（10）的低温介质排空后，关闭低温储罐（10）的低温介质出口阀门和最后一级储罐的高温介质入口阀门。
8.根据权利要求6所述的多罐储热系统的储能方法，其特征在于：S2中，包括以下步骤：
S21共用储罐的高温介质出口阀门和低温介质入口阀门均为关闭状态，开启第一级运行储罐（11）的高温介质出口阀门和低温储罐（10）的低温介质入口阀门，第一级运行储罐（11）中的高温介质流经加热器组后存入空置的低温储罐（10）；
S22第一级运行储罐（11）中的高温介质排空后，关闭第一级运行储罐（11）的高温介质出口阀门和低温储罐（10）的低温介质入口阀门，打开下一级运行储罐的高温介质出口阀门和第一级运行储罐（11）的低温介质入口阀门，下一级运行储罐的高温介质流经加热器组后存入空置的第一级运行储罐（11）；下一级运行储罐中的高温介质排空后，关闭下一级运行储罐的高温介质出口阀门和第一级运行储罐（11）的低温介质入口阀门，并对剩余运行储罐依次运行，直至最后一级运行储罐空置；
S23开启高温储罐（9）的高温介质出口阀门和最后一级运行储罐的低温介质入口阀门，高温储罐（9）的高温介质流经加热器组后存入空置的最后一级运行储罐；高温储罐（9）的高温介质排空后，关闭高温储罐（9）的高温介质出口阀门和最后一级储罐的低温介质入口阀门。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102661175A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 西安交通大学 压缩空气的储能系统
CN206190489U (zh) * 2016-11-09 2017-05-24 中国科学院工程热物理研究所 一种热能梯级存储、调节和利用的压缩空气储能系统
CN114704456A (zh) * 2022-03-31 2022-07-05 西安交通大学 一种耦合电储热的多源蓄热压缩空气储能系统
CN115163459A (zh) * 2022-08-05 2022-10-11 毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心 一种冷热罐混合式绝热压缩空气储能系统
JP2023038673A (ja) * 2021-09-07 2023-03-17 株式会社神戸製鋼所 圧縮空気貯蔵発電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102661175A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 西安交通大学 压缩空气的储能系统
CN206190489U (zh) * 2016-11-09 2017-05-24 中国科学院工程热物理研究所 一种热能梯级存储、调节和利用的压缩空气储能系统
JP2023038673A (ja) * 2021-09-07 2023-03-17 株式会社神戸製鋼所 圧縮空気貯蔵発電装置
CN114704456A (zh) * 2022-03-31 2022-07-05 西安交通大学 一种耦合电储热的多源蓄热压缩空气储能系统
CN115163459A (zh) * 2022-08-05 2022-10-11 毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心 一种冷热罐混合式绝热压缩空气储能系统

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