CN116565905A - 一种多能源互补的水-气共存储能系统和储能方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种多能源互补的水‑气共存储能系统和储能方法，本实施例利用谷电和新能源电力进行压缩空气和水储能，将富余电能借助空气压缩机压缩空气利用起来，将压缩空气储存在储气罐，同时将蓄液件中的工质液体抽至液室形成高水头液位，最大程度的利用多余电量。在释能阶段中，压缩空气推动液室中的工质液体流向水轮发电机发电，且可将发电尾水排入蓄液件中，保持水轮发电机一直在稳定压力下保持最优工况。当水轮发电机的水压不稳定或液室中液位低至警戒线时及时补液，并通过降温组件对气室调压，可快速调整水轮发电机的水压。

Description

一种多能源互补的水-气共存储能系统和储能方法

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种多能源互补的水-气共存储能系统和储能方法。

背景技术

大规模储能技术是实现电网调峰、新能源利用的必要支撑技术，而在现有的大规模储能技术中，压缩空气储能技术作为研究热点开展了大量研究。虽然针对压缩空气储能技术已经进行了热力学、经济学和环境学等多方面的研究，但是此类系统存在效率低和发电成本高两个主要因素的限制，并且压缩空气储能释放空气时压力不稳定、利用率偏低，具有大量的能量损耗。此外，在压缩空气的应用模式上也存在局限性，相关技术中多以储能及发电为主，对多能源形式的能量利用方案及分布式功能模式探索存在不足，导致该技术一直难以大规模商业化应用。

其中相关技术中CN112796981A公开了一种具有高效储热性能的非补燃压缩空气储能系统及方法，它包括压缩系统、储气系统、蓄热系统、稳压系统和透平系统。在压缩空气时，通过蓄热系统将压缩空气过程中产生的热量进行存储，使用压缩空气发电时通过传热介质将空气升温，提升发电效率。尽管上述相关技术中能够较好地利用压缩空气过程中产生的热量，减少了能量损耗并提升了发电效率，但存在热量利用形式单一，单纯使用压缩空气产生热量难以满足蓄热系统供热需求的问题，可行性较低。另有相关技术中CN102619668A公开了一种恒压水-气共容舱电力储能系统，包括水-气共容舱、气体压缩机组、水泵机组、储水池以及水轮机，其中利用电网的富余电能气体压缩机和水泵机组工作，水泵机组通过管道从储水池中抽水，气体压缩机组的出口通过阀门及管道连通水-气共容舱，该水-气共容舱的出口通过管道及阀门连通水轮机，由水轮机拖动发电机发电输出电能。因此，亟需开发一种多能源互补的水-气共存储能系统和储能方法，探索多能源储能及分布式供能模式，将储存的能量达到最大化利用并保证储能系统具有稳定性和高效性。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为达到上述目的，本申请提出的一种多能源互补的水-气共存储能系统，包括

空气压缩储能单元，其包括空气压缩组件和至少两个储气罐；其中两个所述储气罐均与所述空气压缩组件通过空气储能管路连接，用于存储所述空气压缩组件产生的压缩空气；

蓄液做功单元，其包括工质液体相互流通的蓄液件和气液共存罐以及水轮发电机和降温组件；其中所述气液共存罐内设置隔热件将其分为容置气体的气室和容置工质液体的液室；其中所述气室与所述储气罐连接；所述液室与所述蓄液件连通，且所述水轮发电机的输入端连接所述液室以使工质液体进入所述水轮发电机中做功发电；所述降温组件包括与所述蓄液件连通的喷淋件，所述喷淋件中通入工质液体喷向所述气室上方。

在一些实施例中，所述空气压缩储能单元还包括空气释能组件，所述空气释能组件通过空气释能管路与所述储气罐的输出端连通，压缩空气通入所述空气释能组件中膨胀做功发电。

在一些实施例中，还包括换热单元，其分别与所述空气压缩组件和所述空气释能组件换热连接，用于将所述空气压缩组件产生的压缩热存储并向所述空气释能组件提供热量。

在一些实施例中，所述换热单元包括存储有换热介质的储油罐和与所述储油罐连接的多级级间换热器；所述储油罐中的换热介质通入所述级间换热器内，并与压缩空气热交换后回流入所述储油罐。

在一些实施例中，所述换热单元还包括电热水器；所述电热水器与所述储油罐通过油水冷却器换热连接；所述储油罐的输出端和输入端分别连接所述油水冷却器的热侧的输入端和输出端；所述油水冷却器的冷侧的输入端连接所述蓄液件，其冷侧的输出端连接所述电热水器。

在一些实施例中，所述换热单元还包括第二换热器；所述第二换热器的冷侧的输出端包括第一出口和第二出口；所述第二换热器的热侧的输入端和输出端分别与所述储油罐的输出端和输入端连接；所述第二换热器的冷侧的输入端连接所述储气罐；所述第一出口和所述第二出口分别连接所述气室和所述空气释能管路。

在一些实施例中，所述降温组件还包括风冷件，其中风冷件设置在所述气室上方，用于对所述气室降温。

在一些实施例中，所述空气压缩组件还包括喷射装置；其中所述喷射装置通过旁路管道并联在所述空气储能管路上；其中所述级间换热器最终输出的压缩空气分别通过所述空气储能管路和所述喷射装置输入至所述储气罐。

在一些实施例中，还包括控能单元和新能源电力单元，其中所述新能源电力单元、所述蓄液做功单元和所述空气压缩储能单元均与所述控能单元电连接，实现电能调控。

在一些实施例中，提出了一种多能源互补的水-气共存储能系统的储能方法，利用上述任一实施例中所述的储能系统进行发电，包括以下过程：

储能阶段：空气压缩组件运行产生的压缩空气通入多级级间换热器内与储油罐中的换热介质热交换后，压缩空气通过空气储能管路和喷射装置输入至少两个储气罐内，且至少一个储气罐内充满压缩空气；同时蓄液件中的工质液体输入至液室内；

释能阶段：包括第一释能工况和第二释能工况；其中在第一释能工况中所述储气罐中输出压缩空气至气室；利用所述气室内的压缩空气压力和所述液室中的工质液体的液位调整所述液室中的压力，并将所述液室中工质液体输出至水轮发电机做功发电，以使所述水轮发电机保持在最优工况；其中所述气室内压力的调节通过启动降温组件和调整所述气室内的压缩空气的容量进行；

其中第二释能工况中所述储气罐中输出压缩空气至第二换热器与储油罐输出的换热介质换热；换热后的压缩空气通过空气释能管路进入空气释能组件膨胀做功；同时换热后的换热介质回至所述储油罐；所述储油罐中的换热介质进入油水冷却器加热工质液体后，将工质液体通过电热水器进行供暖。

本申请附加的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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一实施例提出的多能源互补的水-气共存储能系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例提出的多能源互补的水-气共存储能系统的结构示意图；

图3是本申请一实施例提出的多能源互补的水-气共存储能系统的结构示意图；

图4是本申请一实施例提出的多能源互补的水-气共存储能系统的结构示意图；

图中，1、空气压缩机；2、空气储能管路；3、空气释能组件；4、空气释能管路；5、第二储气罐；6、第一储气罐；7、风冷件；8、蓄液件；9、气液共存罐；10、气室；11、液室；12、隔热件；13、水轮发电机；14、喷淋件；15、储油罐；16、第一换热器；17、第二换热器；18、喷射装置；19、旁路管道；20、第一控压阀；21、第二控压阀；22、第一流量控制阀；23、变压器；24、第二流量控制阀；25、第一高压水泵；26、第三控压阀；27、水阀；28、第一低压水泵；29、第二低压水泵；30-31、流量控制阀；32、电热水器；33、第一管道泵；34、第二管道泵；35、导热油加热器；36、油水冷却器；37、第三换热器；38、第四换热器。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

参见图1为达到上述目的，本申请提出的一种多能源互补的水-气共存储能系统，包括空气压缩储能单元和蓄液做功单元；其中空气压缩单元包括空气压缩组件和至少两个储气罐，至少两个储气罐分别与空气压缩组件连接，用于存储空气压缩组件产生的压缩空气；换言之，空气压缩单元包括空气压缩组件和至少两个储气罐或两个以上的多个储气罐；其中本实施例中的空气压缩组件用于将空气进行压缩并生成压缩空气，压缩空气空气储能管路2通入储气罐中进行存储。

其中空气压缩组件可理解为多级串联的空气压缩机1，在初级空气压缩机1的气体入口通入空气，经过多级串联的空气压缩机1压缩后生成压缩空气；末级空气压缩机1的气体出口分别连接至少两个储气罐。其中需要解释的是，所有储气罐的总容量大于空气压缩组件产生的压缩空气的总量，因此本实施例中两个储气罐中至少一个储气罐中充满压缩空气；对于其中包括多个储气罐的实施例中，只有一个储气罐中的压缩空气低于其他储气罐中的压力，其他储气罐中充满压缩空气，根据储气罐中的压力拟定充满压缩空气的储气罐为高压储气罐，未充满压缩空气的储气罐为低压储气罐。示例的，如图1所示空气压缩单元包括三级串联的空气压缩机1和两个储气罐，储气罐上设置有气体进口和气体出口，在本实施例中两个储气罐分别为第一储气罐6和第二储气罐5，其中第一储气罐6为高压储气罐，第二储气罐5为低压储气罐；第一储气罐6和第二储气罐5的气体进口均连接空气压缩机1的气体出口，用于存储压缩空气。

蓄液做功单元包括工质液体相互流通的蓄液件8和气液共存罐9，即两者中均容置有一定体积工质液体且两者之间的工质液体可相互流通；蓄液件8中的容积远大于气液共存罐9的容积，蓄液件8设置在储热件的上方，在蓄液做功单元的多数工况过程中蓄液件8中的工质液体为单方向通过泵件流入气液共存罐9。

本实施例中的气液共存罐9为具有一定容积的罐体结构，其内设置隔热件12将其分为容置气体的气室10和容置工质液体的液室11，其中液室11位于气室10的下方。本领域技术人员可理解的液室11和气室10为相互绝热且并不互通的空间结构，但是其中液室11和气室10均包括输入端和输出端；其中气室10的输入端和输出端均与储气罐连接，实现气室10与储气罐内的压缩空气相互流通。而液室11的输入端连接蓄液件8，其输出端连接水轮发电机13，以使工质液体进入水轮发电机13中做功发电，其中液室11的输出端与水轮发电机13之间的连接管路上设置第一流量控制阀22。即本实施例中液室11和气室10的容量大小取决于其中容置的工质液体和气体的容量，即隔热件12在其中会随着液室11和气室10的容量在上下方向上移动，当液室11内工质液体的液位升高则隔热件12向上移动，当液室11内工质液体的液位降低则隔热件12向下移动。

示例的如图1所示，气室10的输入端与第一储气罐6连接，其输出端通过第二控压阀21与第二储气罐5连接，且气室10的输出端与第二储气罐5之间的管道上设置第一管道泵33。本实施例可利用第一储气罐6中的压缩空气充入气室10，并将气室10中输出回收的压缩空气充入第二储气罐5，实现压缩空气的回收和利用。同时第二储气罐5的输出端与第一储气罐6的输出端连接，两者的连接管路上设置有第三控压阀26，可用于将第二储气罐5中的压缩空气通入空气释能管路4。本实施例中的蓄液件8中的工质液体通过第一高压水泵25流入气液共存罐9，并在连接蓄液件8和气液共存罐9的管路上设置第二流量控制阀24，从而通过第二流量控制阀24控制蓄液件8输入液室11中的工质液体的流量，而液室11的输入端连接蓄液件8，其输出端连接水轮发电机13，以使工质液体进入水轮发电机13中做功发电。

在本实施例中，蓄液做功单元还包括降温组件，其中可知的，在水轮发电机13做功发电过程中，为保持水轮发电机13一直在最优工况，需要调整气室10中的压力和液室11中的工质液体的液位，其中在液室11的输出端可设置水头监测装置，用于时时监控水轮发电机13的工况。本实施例中可利用降温组件调整气室10中的压力，其中降温组件包括与蓄液件8连通的喷淋件14，其中在蓄液件8与喷淋件14连通的管路上设置有第二低压水泵29和水阀27，第二低压水泵29和水阀27用于将蓄液件8中的工质液体通入喷淋件14中，实现喷淋件14向气室10上方喷洒工质液体对气室10降温降压的目的，从而达到对水轮发电机13做功工况调节的作用。

因此本实施例可利用谷电和新能源电力进行压缩空气和水储能，将富余电能利用起来借助空气压缩组件压缩空气储存在储气罐，同时富余电力将蓄液件8中的工质液体抽至液室11形成高水头液位，最大程度的利用多余电量。在释能阶段中，压缩空气推动液室11中的工质液体流向水轮发电机13发电，并通过调整气室10内压力以使水轮发电机13一直保持在稳定压力下，实现水轮发电机13始终维持在最优工况。当水轮发电机13的水压不稳定或液室11中液位低至警戒线时可通过蓄液件8及时向液室11中补充工质液体，并通过降温组件对气室10调压，达到快速调整水轮发电机13水压的的目的，维持水轮发电机13的最优工况。此外，水轮发电机13发电做功后的尾水排入蓄液件8中，实现水资源回收。

在一些实施例中，空气压缩储能单元还包括空气释能组件3，空气释能组件3通过空气释能管路4与储气罐的输出端连通，压缩空气通入空气释能组件3中膨胀做功发电。

示例的，如图2所示空气压缩储能单元还包括空气释能组件3，空气释能组件3可理解为空气透平机和发电机，空气透平机通过空气释能管路4与储气罐的输出端连通，实现将储气罐输出的压缩空气通入空气透平机中膨胀做功，从而带动发电机发电。

在一些实施例中，储能系统还包括换热单元，其分别与空气压缩组件和空气释能组件3换热连接，用于将空气压缩组件产生的压缩热存储并向空气释能组件3提供热量。

储能系统还包括换热单元，其中空气压缩组件和空气释能组件3在运行中均有热损失，本申请通过换热单元的设置将空气压缩组件运行时产生的热量进行回收，并在空气释能组件3运行时将回收的热量进行释放辅助空气释能组件3运行，达到更高的发电效果。

在一些实施例中，换热单元包括存储有换热介质的储油罐15和与储油罐15连接的多级级间换热器；储油罐15中的换热介质通入级间换热器内，并与压缩空气热交换后回流入储油罐15。示例的如图2所示，多级级间换热器包括第一换热器16、第三换热器37和第四换热器38；其分别对三级串联的空气压缩机1输出的压缩空气进行换热。具体的，第一换热器16、第三换热器37和第四换热器38均包括热侧和冷侧；在各换热器的冷侧通入储油罐15输入的冷的换热介质，并在各换热器的热侧通入三级串联的空气压缩机1输出的压缩空气进行热交换，热交换后的换热介质回流至储油罐15，而末级三级串联的空气压缩机1输出的压缩空气换热后进行存储。因此本实施例中利用储油罐15和多级级间换热器回收空气压缩组件在压缩空气的过程中会产生大量的热量。

在一些实施例中，换热单元还包括电热水器32；电热水器32与储油罐15通过油水冷却器36换热连接；储油罐15的输出端和输入端分别连接油水冷却器36的热侧的输入端和输出端；油水冷却器36的冷侧的输入端连接蓄液件8，其冷侧的输出端连接电热水器32。

示例的如图3所示，其中储能系统还包括电热水器32，电热水器32与储油罐15通过油水冷却器36换热连接，其中具体的，油水冷却器36均包括热侧和冷侧，储油罐15的输出端连接油水冷却器36的热侧的输入端，储油罐15的输入端连接油水冷却器36的热侧的输出端，其中油水冷却器36的冷侧的输入端连接蓄液件8，其冷侧的输出端连接电热水器32。通过在油水冷却器36的热侧通入储油罐15输入的热的换热介质，并在油水冷却器36的冷侧通入蓄液件8输出的工质液体进行热交换，热交换后的换热介质回流至储油罐15，而热交换后的工质液体输入至电热水器32内。本实施例中的电热水器32可接通电源用于加热其中存储的工质液体，加热后的工质液体可进行供暖等。此外在一些方案中，电热水器32与蓄液件8通过管路连通，且管路上设置第一低压水泵28，即电热水器32中的换热介质与蓄液件8中的工质液体为同一介质，可示例性为水，如图2和图3所示。

在一些实施例中，换热单元还包括第二换热器17；第二换热器17的冷侧的输出端包括第一出口和第二出口；第二换热器17的热侧的输入端和输出端分别与储油罐15的输出端和输入端连接；第二换热器17的冷侧输入端连接储气罐，第一出口和第二出口分别连接气室10和空气释能管路4。

如图2和图3所示，换热单元还包括第二换热器17，其中第二换热器17包括热侧和冷侧；特殊的是本实施例中的第二换热器17的冷侧的输出端包括第一出口和第二出口；其中第二换热器17的热侧的输入端连接储油罐15的输出端，第二换热器17的热侧的输出端连接储油罐15的输入端；即储油罐15中的热的换热介质通入第二换热器17的热侧，换热后的换热介质再回流至储油罐15内。其中第二换热器17的热侧的输入端与储油罐15的输出端的连接管路上设置流量控制阀30，同时第二换热器17的热侧的输出端与储油罐15的输入端的连接管路上设置流量控制阀31。其中为了保证储油罐15的输出的换热介质的温度，可在第二换热器17的热侧的输入端与储油罐15的输出端的连接管路上设置导热油加热器35，进一步加热进入第二换热器17的工质液体。

在本实施例中第二换热器17的热侧通入的换热介质与第二换热器17的冷侧通入的压缩空气热交换，升温后的压缩空气通过第一出口和第二出口分别进入气室10和空气释能管路4；进入空气释能管路4中的压缩空气最终进入空气透平机中做功。因此本实施例将通过第二换热器17换热后的压缩空气通入空气透平机并带动发电机发电，换热介质为压缩空气提温后再进入空气透平机可提升空气释能组件3的发电效率，但是发电机发出电能受气容量限制，电能较少，可不并入电网，可直接为本实施例中储能系统内需电元件供电。

需要解释的是，在本实施例中储气罐中的输出端分别连接气室10和第二换热器17的冷侧输入端，其中储气罐与气室10之间的连通管路上以及储气罐与第二换热器17的冷侧输入端之间的连通管路上均设置第一控压阀20以及共用的第二管道泵34。

在一些实施例中，降温组件还包括风冷件7，其中风冷件7设置在气室10上方，用于对气室10降温。示例的如图4所示，在水轮发电机13做功的工况调节中，可利用风冷件7设置在气室10上方，在喷淋件14对气室10降温降压的同时，利用风冷件7进一步辅助气室10降温降压。其中本实施例中的风冷件7可用电力驱动，并生成风力并朝向气室10鼓吹，在气室10通过喷淋件14降温的同时，进一步通过风力加速气室10周侧的气体流动。

在一些实施例中，空气压缩组件还包括喷射装置18；其中喷射装置18通过旁路管道19并联在空气储能管路2上；其中级间换热器最终输出的压缩空气分别通过空气储能管路2和喷射装置18输入至储气罐。

示例的如图4所示，空气压缩组件还包括喷射装置18，其中在空气储能管路2上并联一段旁路管道19，其中旁路管道19的输入端和输出端均与空气储能管路2连通。根据压缩空气在空气储能管路2上的流通路径，旁路管道19的输入端位于第一换热器16的下游，即压缩空气在第一换热器16中发生热交换后分别通过空气储能管路2和旁路管道19，而旁路管道19的输出端位于储气罐的上游。本申请中喷射装置18用于调节压缩空气的输出流量，将压缩空气的输出流量及压力维持在空气压缩机1最优压缩效率状态，提升压缩空气的压缩效率。可知的空气储能管路2和旁路管道19上均设置有第三控压阀26。

在一些实施例中，还包括控能单元和新能源电力单元，其中新能源电力单元、蓄液做功单元和空气压缩储能单元均与控能单元电连接，实现电能调控。

示例的，储能系统还包括控能单元和新能源电力单元，其中新能源电力单元和控能单元连通，其包括风能以及其他一些新能源发电形式，本实施例中的风能发电的电力，以及水轮发电机13和空气透平机做功产生的电能均通过变压器23后进入控能单元，控能单元调控后将发电的电能并网；而控能单元可以调控本系统产生的电能并入电网的电量，以及向储能系统中各泵件、降温组件、空气压缩机1、电加热器等耗能元件供电，因此本实施例中具备无补燃、清洁环保、高效率、分布式供电、多能源存储、高能量利用率等优势，可将太阳能、风力发电、空气压缩储能单元发电、蓄液做功单元发电等进行分布式调配，共同发电可增加单位时间的发电量，将多余电量并网，部分电量供系统本身使用，兼顾供暖所需能量进行动态调配，提升供能的灵活性。

在一些实施例中，根据本申请的第二个方面提出了一种多能源互补的水-气共存储能系统的储能方法，利用上述任一实施例中的储能系统进行发电，包括以下过程：

储能阶段：空气压缩组件运行产生的压缩空气通入多级级间换热器内与储油罐15中的换热介质热交换后，压缩空气通过空气储能管路2和喷射装置18输入至少两个储气罐内，且至少一个储气罐内充满压缩空气；同时蓄液件8中的工质液体输入至液室11内；

释能阶段：包括第一释能工况和第二释能工况；其中在第一释能工况中储气罐中输出压缩空气至气室10；利用气室10内的压缩空气压力和液室11中的工质液体的液位调整液室11中的压力，并将液室11中工质液体输出至水轮发电机13做功发电，以使水轮发电机13保持在最优工况；其中气室10内压力的调节通过启动降温组件和调整气室10内的压缩空气的容量进行；

其中第二释能工况中储气罐中输出压缩空气至第二换热器17与储油罐15输出的换热介质换热；换热后的压缩空气通过空气释能管路4进入空气释能组件3膨胀做功；同时换热后的换热介质回至储油罐15；储油罐15中的换热介质进入油水冷却器36加热工质液体后，将工质液体通过电热水器进行供暖。

具体的，控能单元调用谷电和新能源电能驱动空气压缩组件压缩空气，并通过第一换热器16、第三换热器37和第四换热器38逐级回收空气压缩机1产生的压缩空气的热量。回收热量后的换热介质流入储油罐15中存储。与第一换热器16热交换后的压缩空气则通过旁路管道19和空气储能管路2进入储气罐，通过第三控压阀26调整空气压缩压力，维持空气压缩机1在最优压缩效率，最后将压缩后空气存储在储气罐完成压缩空气储能过程；同时，在此阶段中，将蓄液件8中的工质液体输入至液室11内，使得液室11内液位保持一定的高度。

而本实施例的释能阶段中，液室11中工质液体输出至水轮发电机13做功发电，随着液室11中工质液体的液位不断的降低，为了保证水轮发电机13保持在最佳工况，可通过第一储气罐6和/或第二储气罐5中直接输出压缩空气，并经过第一控压阀20至气室10，通过增大气室10中的压力使得水轮发电机13保持在最佳压力水头。当水头监测装置监测到的压力过高时，将气室10内的压缩空气通过第二控压阀21导出至压力较低的第二储气罐5中，排出气室10内的压缩空气以降低气室10内压力。同时可根据水头监测装置的压力测量值开启降温组件，将风冷件7和/或喷淋件14开启对气室10降温降压。当水头监测装置压力过低时，打开第二流量控制阀24利用蓄液件8向液室11中补液，提升工质液体的液位同时关闭第二控压阀21；当水头监测装置压力过低改善不明显时可增加进入气室10内的压缩空气的流量并提高进入的压缩空气的温度。其中提高进入气室10内的压缩空气的温度中，可通过将第一储气罐6和/或第二储气罐5中的压缩空气通过第二换热器17，并与第二换热器17中的换热介质热交换，升温后的压缩空气通入气室10，达到快速升温升压目的。

此外本实施例中电加热器中的换热介质与蓄液件8中的工质液体相同时，电加热器可与蓄液件8连通，实现将蓄液件8中的工质液体输出至电加热器，达到对电加热器补液的效果。储油罐15中的换热介质进入油水冷却器36加热蓄液件8输出的工质液体后，将升温后的工质液体通过电热水器加热可对外进行供暖。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请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)

1.一种多能源互补的水-气共存储能系统，其特征在于，包括

空气压缩储能单元，其包括空气压缩组件和至少两个储气罐；两个所述储气罐均与所述空气压缩组件通过空气储能管路连接，用于存储所述空气压缩组件产生的压缩空气；

蓄液做功单元，其包括工质液体相互流通的蓄液件和气液共存罐以及水轮发电机和降温组件；其中所述气液共存罐内设置隔热件将其分为容置气体的气室和容置工质液体的液室；其中所述气室与所述储气罐连接；所述液室与所述蓄液件连通，且所述水轮发电机的输入端连接所述液室以使工质液体进入所述水轮发电机中做功发电；所述降温组件包括与所述蓄液件连通的喷淋件，所述喷淋件中通入工质液体喷向所述气室上方。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述空气压缩储能单元还包括空气释能组件，所述空气释能组件通过空气释能管路与所述储气罐的输出端连通，压缩空气通入所述空气释能组件中膨胀做功发电。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，还包括换热单元，其分别与所述空气压缩组件和所述空气释能组件换热连接，用于将所述空气压缩组件产生的压缩热存储并向所述空气释能组件提供热量。

4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述换热单元包括存储有换热介质的储油罐和与所述储油罐连接的多级级间换热器；所述储油罐中的换热介质通入所述级间换热器内并与压缩空气热交换后回流入所述储油罐。

5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述换热单元还包括电热水器；所述电热水器与所述储油罐通过油水冷却器换热连接；所述储油罐的输出端和输入端分别连接所述油水冷却器的热侧的输入端和输出端；所述油水冷却器的冷侧的输入端连接所述蓄液件，其冷侧的输出端连接所述电热水器。

6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述换热单元还包括第二换热器；所述第二换热器的冷侧的输出端包括第一出口和第二出口；所述第二换热器的热侧的输入端和输出端分别与所述储油罐的输出端和输入端连接；所述第二换热器的冷侧的输入端连接所述储气罐；所述第一出口和所述第二出口分别连接所述气室和所述空气释能管路。

7.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述降温组件还包括风冷件，其中风冷件设置在所述气室上方，用于对所述气室降温。

8.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述空气压缩组件还包括喷射装置；其中所述喷射装置通过旁路管道并联在所述空气储能管路上；其中所述级间换热器最终输出的压缩空气分别通过所述空气储能管路和所述喷射装置输入至所述储气罐。

9.根据权利要求1-8任一所述的储能系统，其特征在于，还包括控能单元和新能源电力单元，其中所述新能源电力单元、所述蓄液做功单元和所述空气压缩储能单元均与所述控能单元电连接，实现电能调控。

10.一种多能源互补的水-气共存储能系统的储能方法，其特征在于，利用权利要求1-9中任一所述的储能系统进行发电，包括以下过程：

储能阶段：空气压缩组件产生压缩空气通入多级级间换热器内与储油罐中的换热介质热交换后，压缩空气通过空气储能管路和喷射装置输入至少两个储气罐内，且至少一个储气罐内充满压缩空气；同时蓄液件中的工质液体输入至液室内；

释能阶段：包括第一释能工况和第二释能工况；其中在第一释能工况中所述储气罐中输出压缩空气至气室；利用所述气室内的压缩空气压力和所述液室中的工质液体的液位调整所述液室中的压力，并将所述液室中工质液体输出至水轮发电机做功发电；其中所述气室内压力的调节通过启动降温组件和调整所述气室内的压缩空气的容量进行；

其中第二释能工况中所述储气罐中输出压缩空气至第二换热器与储油罐输出的换热介质换热；换热后的压缩空气进入空气释能组件膨胀做功；同时换热后的换热介质回至所述储油罐；所述储油罐中的换热介质进入油水冷却器加热工质液体后，将工质液体通过电热水器进行供暖。