TWI655363B - 能量儲放設備及能量儲放方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種能量儲放設備及能量儲放方法。能量儲放設備包括：第一壓縮單元、第一熱交換單元、氣體儲放單元以及渦輪單元。第一熱交換單元直接或間接連接於氣體儲放單元以及第一壓縮單元之間。第一氣體從第一進氣口進入第一壓縮單元，且依序通過第一壓縮單元、第一熱交換單元、氣體儲放單元以及渦輪單元，而從排氣口排出。第一氣體進入第一熱交換單元前的第一溫度高於第一氣體通過第一熱交換單元後的第二溫度，且第一氣體通過第一溫度與第二溫度之間的溫度差以提供第一熱能。
Description
本發明涉及一種能量儲放設備及能量儲放方法，特別是涉及一種利用空氣壓縮的能量儲放設備及能量儲放方法。
現有技術中的壓縮空氣儲能系統(Compressed Air Energy System,CAES)運作方式如下。在電網負荷量低時，利用壓縮空氣儲能系統中的壓縮器而將空氣壓縮，並將空氣高壓密封儲存在地質空間，例如礦井、油氣井、海洋深處、山洞，在用電高峰期釋放壓縮空氣以推動渦輪發電機。
壓縮空氣儲能系統具有儲能容量較大、儲能週期長、效率高和耗資小等優點。然而，傳統的壓縮空氣儲能系統仍需仰賴燃燒而提供熱源，因此受到燃料成本、燃燒產物的汙染問題等限制。此外，尋找適當的儲氣空間也需要地理條件許可，故現有的壓縮空氣儲能系統仍具有改善的空間。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種能量儲放設備，其利用熱交換單元將因壓縮而升溫的氣體進行降溫，並在持續不斷的接收氣體、對氣體進行壓縮且降溫的同時，能夠在能量的儲存與釋放之間切換，並且能夠利用從進氣口進入的氣體所含之熱量以調節出氣口排放氣體之溫度，而不需要額外使用燃燒室或者熱能儲放設備即可提供氣體膨脹所需之熱能。
為解決現有的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種能量儲放設備，其包括一第一壓縮單元、一第一熱交換單元、一氣體儲放單元以及一渦輪單元。所述第一壓縮單元連接於一第一進氣口。所述第一熱交換單元直接或間接連接於所述第一壓縮單元以及所述氣體儲放單元之間。所述渦輪單元連接於所述第一熱交換單元以及一排氣口之間。一第一氣體從所述第一進氣口進入所述第一壓縮單元，且依序通過所述第一壓縮單元、所述第一熱交換單元、所述氣體儲放單元以及所述渦輪單元，而從所述排氣口排出。所述第一氣體進入所述第一熱交換單元前的一第一溫度高於所述第一氣體通過所述第一熱交換單元後的一第二溫度，且所述第一氣體通過所述第一溫度與所述第二溫度之間的溫度差以提供一第一熱能。
為解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種能量儲放方法，其包括：使一第一氣體通過一第一壓縮單元以壓縮所述第一氣體；使所述第一氣體通過一第一熱交換單元，其中，所述第一氣體進入所述第一熱交換單元前的一第一溫度高於所述第一氣體通過所述第一熱交換單元後的一第二溫度，且所述第一氣體通過所述第一溫度與所述第二溫度之間的溫度差以提供一第一熱能；使所述第一氣體儲存於一氣體儲放單元；所述氣體儲放單元釋放所述第一氣體，以使所述第一氣體通過一渦輪單元後而從一排氣口排出，且所述第一氣體通過所述渦輪單元時驅動所述渦輪單元。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的能量儲放設備以及能量儲放方法，其能通過“所述第一熱交換單元直接或間接連接於所述第一壓縮單元以及所述氣體儲放單元之間”以及“所述第一氣體依序通過所述第一壓縮單元、所述第一熱交換單元、所述氣體儲放單元以及所述渦輪單元，而從所述排氣口排出”的技術方案，以使“所述第一氣體進入所述第一熱交換單元前”
的一第一溫度高於“所述第一氣體通過所述第一熱交換單元後”的一第二溫度，藉此所述第一氣體能通過所述第一溫度與所述第二溫度之間的溫度差而提供一第一熱能，以調節所述第一氣體通過所述渦輪單元後的溫度，且在持續不斷的處理所述第一氣體的同時能夠在能量的儲存跟釋放之間切換。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
Z‧‧‧能量儲放設備
1‧‧‧第一壓縮單元
2‧‧‧第一熱交換單元
3‧‧‧氣體儲放單元
4‧‧‧第二熱交換單元
5‧‧‧熱電元件
6‧‧‧渦輪單元
7‧‧‧第二壓縮單元
8‧‧‧第三熱交換單元
9‧‧‧發電單元
P1‧‧‧第一進氣口
P2‧‧‧第二進氣口
M‧‧‧排氣口
A1‧‧‧第一氣體
A2‧‧‧第二氣體
圖1為本發明實施例的能量儲放設備的示意圖。
圖2為本發明實施例的能量儲放方法中的第一氣體被壓縮及釋放的流程圖。
圖3為本發明實施例的能量儲放方法中利用第一熱交換單元以及第二熱交換單元的溫差而提供電能的步驟示意圖。
圖4為本發明實施例的能量儲放方法中第二氣體被用以置換第一氣體的流程圖。
圖5為本發明實施例的能量儲放方法中第一氣體被用以置換第二氣體的流程圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“能量儲放設備及能量儲放方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1，其顯示依據本發明實施例的能量儲放設備的示意圖。本發明實施例所提供的能量儲放設備Z包括一第一壓縮單元1、一第一熱交換單元2、一氣體儲放單元3、以及一渦輪單元6。第一熱交換單元2連接於第一壓縮單元1、氣體儲放單元3以及一渦輪單元6之間；且渦輪單元6連接於第一熱交換單元2以及排氣口M之間。如圖所示，一第一氣體A1從一第一進氣口P1進入第一壓縮單元1。第一氣體A1會依序通過第一壓縮單元1、第一熱交換單元2、氣體儲放單元3以及渦輪單元6，而從排氣口M排出。進一步來說，渦輪單元6可為一渦輪機或其他機械設備，自流過它的第一氣體A1中汲取動能，進一步驅動連接於其他動力裝置或發電裝置，如本發明的渦輪單元6連接於一發電單元9。發電單元9可為一發電機，可根據實際使用需求而選擇適當的發電機種類。
明確而言，在本實施例中，第一氣體A1為一富含二氧化碳的高溫廢氣，其來源可為工廠、焚化爐等的燃燒廢氣。然而，本發明不限於此。第一壓縮單元1可為一壓縮機或其他壓縮設備，用以對第一氣體A1進行壓縮，而第一熱交換單元2為一熱交換器，且本發明不限制熱交換器的類型，第一熱交換單元2在第一氣體A1從第一壓縮單元1輸送至氣體儲放單元3或是流向渦輪單元6時使第一氣體A1降溫並提供第一熱能。
進一步而言，本發明實施例的能量儲放設備Z還進一步包括
一第二熱交換單元4，其是連接於第一熱交換單元2與氣體儲放單元3之間。
需要說明的是，在其他實施例中，本發明的能量儲放設備Z也可不具有第二熱交換單元4。本實施例中，第二熱交換單元4用以進一步對第一氣體A1進行降溫，以及在第一氣體膨脹時對第一氣體A1提供熱量。通過第二熱交換單元4吸收熱能而膨脹的第一氣體A1將通過渦輪單元6以驅動渦輪單元6，進而使渦輪單元6驅動發電單元9。
在能量儲放設備Z具有第二熱交換單元4的情況下，如本實施例，第一氣體A1從第一進氣口P1進入第一壓縮單元1後，依序通過第一壓縮單元1、第一熱交換單元2、第二熱交換單元4、氣體儲放單元3以及第二熱交換單元4的處理，接著通過渦輪單元6後，從排氣口M排出。
在本實施例中，可設置一熱電元件5於第一熱交換單元2與第二熱交換單元4之間，以利用第一熱交換單元2以及第二熱交換單元4的溫差而產生電能。熱電元件5可為任何熱電轉換器或裝置，用以將熱能(即第一熱交換單元2及第二熱交換單元4之間的溫差)轉換成電能，以強化對廢熱的利用。
藉由上述結構，本發明的能量儲放設備Z可利用廢熱而進行氣體壓縮蓄能，在電網用電量低時使第一氣體A1(例如：工廠廢氣)經過第一壓縮單元1的壓縮及第一熱交換單元2與第二熱交換單元4的降溫處理而儲存於氣體儲放單元3；而在電網負荷大時使氣體儲放單元3釋放壓縮的第一氣體A1，並利用第一熱交換單元2對第一氣體A1降溫時所釋放的第一熱能，使自氣體儲放單元3流出通過第二熱交換單元4的第一氣體A1吸熱而膨脹。此外，當第一氣體A1持續輸入第一進氣口P1，通過第一熱交換單元2後，在第二熱交換單元4與渦輪單元6之間可與自氣體儲放單元3釋出且通過第二熱交換單元4被輸往渦輪單元6的第一氣體A1匯
流。接著，匯流後的第一氣體A1通過渦輪單元6，渦輪單元6自第一氣體A1中汲取動能進而驅動發電單元9。藉由上述方法，本發明在對電網的電力進行儲放的同時可不間斷的處理自所述第一進氣口P1流入的所述第一氣體A1。
本實施例中，能量儲放設備Z的排氣口M連接於一植物培養設備(圖中未顯示)，以使第一氣體A1通過排氣口M進入植物培養設備。植物培養設備可為農地、溫室等，本發明不限制其實施樣態。藉由上述結構，本發明可利用富含二氧化碳的氣體(例如富含二氧化碳的高溫廢氣)，經過壓縮、降溫、儲存的處理之後使富含二氧化碳的第一氣體A1供給植物培養設備中的植物行光合作用之需，充分對廢氣進行回收再利用。需要說明的是，上述僅為舉例說明，在其他實施例中，排氣口M也可連接於其他需要高二氧化碳濃度的設備。
進一步而言，本實施例的能量儲放設備Z還包括一氣體混合器(圖中未顯示)，其可設置在第一進氣口P1或者排氣口M、或者同時設置在第一進氣口P1和排氣口M，用以改變第一氣體A1的組成或溫度。舉例而言，當工廠排放的廢氣中二氧化碳濃度對植物而言太高時，可利用氣體混合器在第一氣體A1中混入空氣，以降低二氧化碳的濃度。
請參閱圖1，本發明實施例的能量儲放設備Z還進一步包括一第二壓縮單元7以及一第三熱交換單元8。第三熱交換單元8連接於第二壓縮單元7與氣體儲放單元3之間，其中，一第二氣體A2通過第二進氣口P2而進入第二壓縮單元7，並依序通過第二壓縮單元7以及第三熱交換單元8的處理而進入氣體儲放單元3，以儲放能量、或與儲存於氣體儲放單元3內的第一氣體A1進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於氣體儲放單元3內的第一氣體A1進行氣體置換。在本實施例中，第二氣體A2為空氣，然而，本發明不限於此。
在本發明實施例的能量儲放設備Z還進一步包括第三熱交換單元8的情況下，熱電元件5的設置位置可視應用需求而加以調整。具體來說，熱電元件5可設置於第二熱交換單元4以及第三熱交換單元8之間，以利用第二熱交換單元4以及第三熱交換單元8的溫差而提供電能。除此之外，熱電元件5也可以設置於第一熱交換單元2、第二熱交換單元4、及第三熱交換單元8的至少其中之一上，例如熱電元件5可貼附於第一熱交換單元2、第二熱交換單元4或第三熱交換單元8上。
明確來說，由於電網用電量大的時間與植物需要二氧化碳的時間不一定會重疊。舉例而言，在早上到中午的時間需要氣體儲放單元3內部的第一氣體A1中的二氧化碳，但還不需要第一氣體A1所儲存的能量的時候，可利用第二壓縮單元7與第三熱交換單元8而將第二氣體A2輸入氣體儲放單元3，將富含二氧化碳的第一氣體A1排出。
請參閱圖1，本發明的能量儲放設備Z中，第一熱交換單元2可連接於第三熱交換單元8，使第一氣體A1依序通過第一壓縮單元1、第一熱交換單元2以及第三熱交換單元8而進入氣體儲放單元3，以儲放能量或與儲存於氣體儲放單元3內的第二氣體A2進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於氣體儲放單元3內的第二氣體A2進行氣體置換。
詳細來說，由於植物需要時間以吸收二氧化碳進行光合作用，因此，在下午太陽西下、所剩餘的光照時間不足以讓植物光合作用完全吸收本實施例的能量儲放設備Z所釋出的二氧化碳的時候(例如，日落前一個小時左右)，此時，本發明的能量儲放設備Z就可不再排出富含二氧化碳之第一氣體A1至植物培養設備，而利用第一氣體A1經過第一壓縮單元1、第一熱交換單元2以及第三熱交換單元8的處理而進入氣體儲放單元3，以排出上述第二氣體A2，以使發電單元9持續發電。
在其他實施例中，也可僅使第一氣體A1依序通過第一壓縮單元1及第一熱交換單元2即進入氣體儲放單元3，與氣體儲放單元3內的第二氣體A2進行置換，而被置換的第二氣體A2通過渦輪單元6後經由排氣口M而排出。
請參閱圖2至圖5，本發明實施例所提供的能量儲放方法使用上述能量儲放設備Z，且能量儲放方法至少包括下列步驟：步驟S100：使一第一氣體A1通過一第一壓縮單元1以壓縮第一氣體A1；步驟S102：使第一氣體A1通過一第一熱交換單元2，其中，第一氣體A1進入第一熱交換單元2前的一第一溫度高於第一氣體A1通過第一熱交換單元2後的一第二溫度，且第一氣體A1通過第一溫度與第二溫度之間的溫度差以提供一第一熱能；步驟S103：使第一氣體A1通過一第二熱交換單元4，其中，第一氣體A1流出第一熱交換單元2後進入第二熱交換單元4前的第二溫度高於第一氣體A1通過第二熱交換單元4後的一第三溫度，且第一氣體A1通過第二溫度與第三溫度之間的溫度差以提供一第二熱能；步驟S104：使第一氣體A1儲存於一氣體儲放單元3；步驟S105：氣體儲放單元3釋放第一氣體A1；步驟S106：使氣體儲放單元3釋放的第一氣體A1通過一第二熱交換單元4，其中，第一氣體A1流出氣體儲放單元3後進入第二熱交換單元4前的第四溫度低於第一氣體A1通過第二熱交換單元4後的一第五溫度，第四溫度與第五溫度之間具有一溫度差，同時，第一熱能也供應第一氣體A1進行膨脹的至少其中一部分能量；步驟S107：在第一熱交換單元2與渦輪單元6之間，自第二熱交換單元4被輸往渦輪單元6的第一氣體A1，與自第一熱交換單元2釋出的第一氣體A1匯流。
值得一提的是，在其他實施例中，能量儲放設備Z也可不具有第二熱交換單元4，在此情況下，上述步驟103及步驟106可省略。
更進一步地，本發明實施例的能量儲放方法還包括步驟S108：使第一氣體A1通過一渦輪單元6，其中，渦輪單元6連接於一發電單元9，且第一氣體A1通過渦輪單元6時驅動渦輪單元6，以使渦輪單元6驅動發電單元9；以及步驟S110：通過一排氣口M而使第一氣體A1通入一連接於排氣口M的一植物培養設備。
本發明的能量儲放方法還可包括一步驟S200：通過一連接於第一熱交換單元2與第二熱交換單元4之間的熱電元件5以利用第一熱交換單元2與第二熱交換單元4之間的溫差而提供電能。步驟S200可與任何一步驟同時進行，例如流程步驟S106。
進一步來說，在如上所述的早上至中午的時段，需要第一氣體A1中的二氧化碳但還不需要第一氣體A1的能量時，本發明的能量儲放方法還可進一步包括步驟S300：使一第二氣體A2通過一第二壓縮單元7以壓縮第二氣體A2；步驟S302：使第二氣體A2通過一第三熱交換單元8；步驟S304：使第二氣體A2通入氣體儲放單元3，以與儲存於氣體儲放單元3內的第一氣體A1進行氣體置換。
更進一步來說，在上述所剩日照時間不足，不需要第一氣體A1中的二氧化碳時，本發明的能量儲放方法還進一步包括步驟S400：使第一氣體A1通過第一壓縮單元1以壓縮第一氣體A1；步驟S402：使第一氣體A1通過第一熱交換單元2；步驟S403：使第一氣體A1通過第三熱交換單元8；以及步驟S404：使第一氣體A1通入氣體儲放單元3，以與儲存於氣體儲放單元3內的第二氣體A2進行氣體置換。藉由上述步驟，可將步驟S304中輸入氣體儲放單元3內的第二氣體A2置換掉，以使發電單元9持續發電。
值得一提的是，當第一氣體A1的溫度不高，不需要兩次降溫時，步驟S402之後第一氣體A1可不再經過第三熱交換單元8降溫(省略步驟S403)，而使第一氣體A1通入氣體儲放單元3，以與儲存於氣體儲放單元3內的第二氣體A2進行氣體置換。
藉由本實施例的能量儲放設備Z以及能量儲放方法，本發明可利用富含二氧化碳的高溫廢氣以進行空氣壓縮蓄能，其中，富含二氧化碳的第一氣體A1經過壓縮後在第一熱交換單元2中降溫，而其中降溫所釋放的熱能可用於提供第一氣體A1或第二氣體A2自氣體儲放單元3釋放後進行膨脹所需的能量，取代現有技術以燃燒室提供氣體膨脹所需能量的方法，並透過熱電元件將部分的熱能轉為電能。此外，藉由將排氣口M連接於植物培養設備，可使第一氣體A1中的二氧化碳供應給植物執行光合作用所需。藉此，本發明實施例的能量儲存設備及能量儲放方法可充分對廢氣進行回收再利用，並藉由利用廢熱來提升能量儲存系統的效率。
當燃料經過燃燒後，廢氣通常直接排放至大氣中，爾後再由植物從空氣中捕捉利用。然而，植物按照其行光合作用的方式分類成C3植物、C4植物、及景天酸植物等，其中以C3植物為大宗。詳細來說，C3植物本身行光合作用的效率會受到二氧化碳濃度的影響，因此，較佳的方式為將富含二氧化碳的氣體留置於靠近地面的範圍內，讓C3植物能夠吸收利用，提升植物的產出效率。常見的C3植物包含：小麥、稻米等主要糧食作物、以及大部分林木，雖然植物對於二氧化碳濃度上升的反應會隨植物種類而有所不同，但是如稻米、小麥等作物的產量大致是上升的(與二氧化碳濃度成正比)。藉此，本發明實施例的能量儲存設備及能量儲放方法可讓廢氣降溫，並於適當的時機排出供植物利用，提升植物的產出效率。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的能量儲放設備Z以及能量儲放方法，其能調節電網之電力的同時，通過“第一熱交換單元2連接於第一壓縮單元1以及氣體儲放單元3之間”以及“第一氣體A1依序通過第一壓縮單元1、第一熱交換單元2、氣體儲放單元3以及渦輪單元6，而從排氣口M排出”的技術方
案，以使第一氣體A1進入第一熱交換單元2前的一第一溫度高於第一氣體A1通過第一熱交換單元2後的一第二溫度，第一氣體A1通過第一溫度與第二溫度之間的溫度差以提供一第一熱能，藉此移除過多的熱能，使得富含二氧化碳的氣體能夠被降溫，且在適當的時機為植物所利用，增加植物吸收利用二氧化碳的速率，提升植物的生長速率及產出效率。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
Claims (20)
- 一種能量儲放設備，其包括：一第一壓縮單元；一第一熱交換單元；一氣體儲放單元，所述第一熱交換單元直接或間接連接於所述第一壓縮單元以及所述氣體儲放單元之間；一渦輪單元，所述渦輪單元連接於所述第一熱交換單元以及一排氣口之間；一第二熱交換單元，所述第二熱交換單元連接於所述第一熱交換單元與所述氣體儲放單元之間；以及一熱電元件，所述熱電元件連接於所述第一熱交換單元或所述第二熱交換單元；其中，一第一氣體從一第一進氣口進入所述第一壓縮單元，且依序通過所述第一壓縮單元、所述第一熱交換單元、所述第二熱交換單元、所述氣體儲放單元、所述第二熱交換單元以及所述渦輪單元，而從所述排氣口排出；其中，所述第一氣體進入所述第一熱交換單元前的一第一溫度高於所述第一氣體通過所述第一熱交換單元後的一第二溫度，且所述第一氣體通過所述第一溫度與所述第二溫度之間的溫度差以提供一第一熱能。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，還進一步包括：一發電單元，所述發電單元連接於所述渦輪單元。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，其中，所述第一氣體流出所述第一熱交換單元後進入所述第二熱交換單元前的所述第二溫度高於所述第一氣體通過所述第二熱交換單元後的一第三溫度，且所述第一氣體通過所述第二溫度與所述第三溫度之間的溫度差以提供一第二熱能； 其中，所述第一氣體流出所述氣體儲放單元後進入所述第二熱交換單元前的所述第四溫度低於所述第一氣體通過所述第二熱交換單元後的一第五溫度，所述第四溫度與所述第五溫度之間具有一溫度差。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，其中，所述第一氣體在一段時間內持續進入所述第一進氣口，以使在所述第二熱交換單元與所述渦輪單元之間且自所述第二熱交換單元被輸往所述渦輪單元的所述第一氣體，與自所述第一熱交換單元釋出的所述第一氣體匯流。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，其中，所述熱電元件連接於所述第一熱交換單元與所述第二熱交換單元之間。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，還進一步包括：一第二壓縮單元以及一第三熱交換單元，所述第三熱交換單元連接於所述第二壓縮單元與所述氣體儲放單元之間，其中，一第二氣體通過一第二進氣口而進入所述第二壓縮單元，並依序通過所述第二壓縮單元、所述第三熱交換單元的處理而進入所述氣體儲放單元，以儲放能量或與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第一氣體進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第一氣體進行氣體置換。
- 如請求項6所述的能量儲放設備，其中，所述熱電元件連接於所述第三熱交換單元。
- 如請求項6所述的能量儲放設備，其中，所述第一熱交換單元直接或間接連接於所述第三熱交換單元，且所述第一氣體依序通過所述第一壓縮單元、所述第一熱交換單元以及所述第三熱交換單元而進入所述氣體儲放單元，以儲放能量或與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換。
- 如請求項6所述的能量儲放設備，其中，所述第一熱交換單元直接或間接連接於所述氣體儲放單元，且所述第一氣體依序通過所述第一壓縮單元與所述第一熱交換單元而進入所述氣體儲放單元，以儲放能量或與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，還進一步包括：一氣體混合器，所述氣體混合器設置在所述第一進氣口以及所述排氣口兩者至少其中之一。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，其中，所述第一氣體為一富含二氧化碳的氣體。
- 如請求項1所述的能量儲放設備，其中，所述排氣口連接於一植物培養設備，以使所述第一氣體通過所述排氣口進入所述植物培養設備。
- 一種能量儲放方法，其包括：使一第一氣體從一進氣口通過一第一壓縮單元以壓縮所述第一氣體；使所述第一氣體通過一第一熱交換單元，其中，所述第一氣體進入所述第一熱交換單元前的一第一溫度高於所述第一氣體通過所述第一熱交換單元後的一第二溫度，且所述第一氣體通過所述第一溫度與所述第二溫度之間的溫度差以提供一第一熱能；使所述第一氣體通過一第二熱交換單元，其中，所述第一氣體流出所述第一熱交換單元後進入所述第二熱交換單元前的所述第二溫度高於所述第一氣體通過所述第二熱交換單元後的一第三溫度，且所述第一氣體通過所述第二溫度與所述第三溫度之間的溫度差以提供一第二熱能；使所述第一氣體儲存於一氣體儲放單元；以及 使所述氣體儲放單元釋放所述第一氣體，以使所述第一氣體通過一渦輪單元後而從一排氣口排出，且所述第一氣體通過所述渦輪單元時驅動所述渦輪單元；通過連接於所述第一熱交換單元或所述第二熱交換單元的一熱電元件以利用溫差而提供電能。
- 如請求項13所述的能量儲放方法，其中，所述氣體儲放單元釋放所述第一氣體，以使所述第一氣體通過所述渦輪單元後而從所述排氣口排出的步驟中，還進一步包括：所述氣體儲放單元釋放所述第一氣體，以使所述第一氣體通過所述第二熱交換單元以及所述渦輪單元後而從所述排氣口排出；其中，所述第一氣體流出所述氣體儲放單元後進入所述第二熱交換單元前的所述第四溫度低於所述第一氣體通過所述第二熱交換單元後的一第五溫度，所述第一氣體通過所述第四溫度與所述第五溫度之間具有一溫度差。
- 如請求項14所述的能量儲放方法，其中，所述第一氣體在一時間段內持續進入所述進氣口，以使在所述第二熱交換單元與所述渦輪單元之間且自所述第二熱交換單元被輸往所述渦輪單元的所述第一氣體，與自所述第一熱交換單元釋出的所述第一氣體匯流。
- 如請求項14所述的能量儲放方法，還進一步包括：使一第二氣體通過一第二壓縮單元，以壓縮所述第二氣體；使所述第二氣體通過一第三熱交換單元；以及使所述第二氣體通入所述氣體儲放單元，以儲放能量或與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第一氣體進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第一氣體進行氣體置換。
- 如請求項16所述的能量儲放方法，還進一步包括： 使所述第一氣體通過所述第一壓縮單元以壓縮所述第一氣體；使所述第一氣體通過所述第一熱交換單元；使所述第一氣體通過所述第三熱交換單元；以及使所述第一氣體通入所述氣體儲放單元，以儲放能量或與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換。
- 如請求項15所述的能量儲放方法，還進一步包括：使所述第一氣體通過所述第一壓縮單元以壓縮所述第一氣體；使所述第一氣體通過所述第一熱交換單元；以及使所述第一氣體通入所述氣體儲放單元，以儲放能量或與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換、或同時進行儲放能量以及與儲存於所述氣體儲放單元內的所述第二氣體進行氣體置換。
- 如請求項13所述的能量儲放方法，其中，將所述第一氣體通過所述第一壓縮單元以壓縮所述第一氣體的步驟之前，或將所述第一氣體通過所述渦輪單元之後，還進一步包括：通過一設置在所述進氣口或所述排氣口或兩者的一氣體混合器以調整所述第一氣體的組成。
- 如請求項13所述的能量儲放方法，其中，所述第一氣體為一富含二氧化碳的氣體。
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