CN204858580U - 一种电能储能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电能储能装置，其包括空气压缩回路和高压空气做功发电回路，其中所述的空气压缩回路包括依次连接的电动机、压缩机、冷凝器以及地下洞窟；所述高压空气做功发电回路包括换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及发电机，其中高压空气流经换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及冷凝器，从而带动发电机发电，低压涡轮机、高压涡轮机、发电机同轴连接，其中，高压涡轮机的级间抽气管道和换热器连通，用于加热从地下洞窟流出的高压空气。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种电能储能装置。
背景技术
电能的过剩和不足目前只能依靠调节生产来解决，传统的热力系统由于功率变化范围和速度太小已经无法满足不断增长的调节需求。此外，也不支持在电网的节点之间均匀布置补救措施，早在70年代，国内的6％-12％的发电容量作为能量储存系统安装的，但是由于电力系统实际上没有储存能量的能力，那么就必须采用储能装置，目前已经有很多储能技术，每一种都有其自身的特性，包括储存能量的大小、储存功率的大小以及响应的速度等。
目前广泛采用的储能装置有抽水蓄能、飞轮储能、蓄电池储能、氢气储能、超导磁体储能、超级电容器储能等等，但是上述储能装置都存在结构复杂、储能效率不高、储存功率偏小等缺陷。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电能储能装置，将电能通过压缩机压缩空气并在地下洞窟进行储存，使用时再将高压空气转换为电能。
本实用新型采用如下的技术方案，提供一种电能储能装置，包括空气压缩回路和高压空气做功发电回路，其中所述的空气压缩回路包括依次连接的电动机、压缩机、冷凝器以及地下洞窟；所述高压空气做功发电回路包括换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及发电机，其中高压空气流经换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及冷凝器，从而带动发电机发电，低压涡轮机、高压涡轮机、发电机同轴连接，其中，高压涡轮机的级间抽气管道和换热器连通，用于加热从地下洞窟流出的高压空气。
本申请还提供一种电能储能装置，包括空气压缩回路和高压空气做功发电回路，其中所述的空气压缩回路包括依次连接的可逆式电动机、压缩机、冷凝器以及地下洞窟；所述高压空气做功发电回路包括换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及所述的可逆式电动机，其中高压空气流经换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及冷凝器，从而带动可逆式电动机发电，低压涡轮机、高压涡轮机、可逆式电动机同轴连接，其中，高压涡轮机的级间抽气管道和换热器连通，用于加热从地下洞窟流出的高压空气。
本实用新型的有益效果是：该系统具有很好的动态特性，可以在很短时间内达到额定的功率，并且利用天然的地质构造，不需要庞大的投资支出，而且由于冷凝器的设置，可以降低排气的背压，大大提高系统的发电效率，以及通过高压涡轮机的级间抽气管道和换热器连通设置，使得高压空气在膨胀做功以及燃烧时有个高效率的换热过程，同样大大提高了系统的发电效率，使得其经济效益、储能时间都大大优于其他的储能方式。
附图说明
图1所示为本实用新型的电能储能装置的系统示意图。
标号说明：
电动机11、压缩机12、地下洞窟13、、换热器21、低压涡轮机22、燃烧室23、高压涡轮机24、冷凝器25、发电机26、高压涡轮机的级间抽气管道27、电网28、空气入口A、排气出口B
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参阅图1，本实用新型提供一种电能储能装置，包括空气压缩回路和高压空气做功发电回路，其中所述的空气压缩回路包括依次连接的电动机11、压缩机12、冷凝器25以及地下洞窟13；所述高压空气做功发电回路包括换热器21、低压涡轮机22、燃烧室23、高压涡轮机24以及发电机26，其中高压空气流经换热器21、低压涡轮机22、燃烧室23、高压涡轮机24以及冷凝器25，从而带动发电机26发电，低压涡轮机22、高压涡轮机24、发电机26同轴连接，其中，高压涡轮机24的级间抽气管道27和换热器21连通，用于加热从地下洞窟13流出的高压空气。
优选的，所述电动机和发电机采用可逆式发动机。由于空气压缩回路和高压空气做功发电回路是交替运行的，所以为了使得系统的结构更加简单，可以将可逆式发动机来替代所述电动机和发电机，使得在储能阶段可逆式发动机作为电动机使用，在发电阶段可逆式发动机作为发电机使用。
优选的，所述冷凝器的冷却介质为水。
电能储能装置的工作原理将于以下给予说明：
所述的空气压缩回路的工作原理为，多余的电能通过电网28带动电动机11，电动机带动压缩机12压缩空气，压缩后的空气经过冷凝器25冷却后存储于地下洞窟13；所述的高压空气做功发电回路的原理为，当电网供电能力不足时，高压空气从地下洞窟13经换热器21加热后进入低压涡轮机22，带动低压涡轮机22转动后进入燃烧室23与天然气混合燃烧后进入高压涡轮机24，并带动高压涡轮机24旋转，由于高压涡轮机24与低压涡轮机22以及发电机26同轴连接，因此带动发电机发电，高压涡轮机24的排气经冷凝器25冷却后排出，其中，高压涡轮机24的级间抽气管道27和换热器21连通，用于加热从地下洞窟13流出的高压空气。
上所述仅为本实用新型电能储能装置的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种电能储能装置，其特征在于:包括空气压缩回路和高压空气做功发电回路，其中所述的空气压缩回路包括依次连接的电动机、压缩机、冷凝器以及地下洞窟；所述高压空气做功发电回路包括换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及发电机，其中高压空气流经换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及冷凝器，从而带动发电机发电，低压涡轮机、高压涡轮机、发电机同轴连接，其中，高压涡轮机的级间抽气管道和换热器连通，用于加热从地下洞窟流出的高压空气。
2.一种电能储能装置，其特征在于:包括空气压缩回路和高压空气做功发电回路，其中所述的空气压缩回路包括依次连接的可逆式电动机、压缩机、冷凝器以及地下洞窟；所述高压空气做功发电回路包括换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及所述的可逆式电动机，其中高压空气流经换热器、低压涡轮机、燃烧室、高压涡轮机以及冷凝器，从而带动可逆式电动机发电，低压涡轮机、高压涡轮机、可逆式电动机同轴连接，其中，高压涡轮机的级间抽气管道和换热器连通，用于加热从地下洞窟流出的高压空气。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105680462A (zh) * | 2016-03-19 | 2016-06-15 | 林光琴 | 储能发电系统以及电力负荷波峰运行控制方法 |
| CN109236493A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-18 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种用于燃气轮机的高效余热回收发电装置及控制方法 |
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| CN113039351A (zh) * | 2018-11-28 | 2021-06-25 | 株式会社神户制钢所 | 压缩空气储能发电装置及压缩空气储能发电方法 |
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