一种空气储能发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压缩空气的储能发电系统，其能够用于电网负荷调节。
【背景技术】
[0002]微电网是发挥分布式发电效能最为有效的方式之一。电力储能设备作为微电网中不可或缺的部分，发挥着至关重要的作用。电力储能系统通过一定介质存储电能，在需要时将所存能量释放发电。电力储能系统应用于电网中，既可以对电网负荷进行调节，从而大大提升供电品质，同时又能作为应急电源，满足日常生产、生活的需要。发展电力储能系统是可再生能源大规模利用的迫切需要，也是提高常规电力系统效率、安全性和经济性的有效途径，同时还是智能电网和分布式能源系统的关键技术。
[0003]目前己有电力储能技术包括:物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能)、电化学储能(二次电池、液流电池)、化学储能(氢能、合成天然气)、电力储能(如超导线圈储能、超级电容器储能)和热储能(恪融盐储能、显热储能)等。但由于容量、储能周期、能量密度、充放电效率、寿命、运行费用、环保等原因，迄今己在主要运行的储能系统只有抽水电站和压缩空气两种。
[0004]压缩空气储能发电系统具有储能容量大、储能周期长、寿命长和投资相对较小等优点，作为一种技术成熟、可行的储能方式，在电力的生产、运输和消费等领域具有广泛的应用价值。压缩空气储能系统的具体包括:(I)削峰填谷(2)平衡电力负荷压缩(3)需求侧电力管理(4)应用于可再生能源(5)备用电源电站。
[0005]压缩空气储能发电系统主要由空气压缩机、储气装置、膨胀机以及其他辅助和控制系统组成。在压缩空气发电时工作方式主要有两种，一种是变压，在发电时空气压力会发生变化;另一种是恒压，它主要是通过保持压力稳定，从而减小存储体积、确保电站高效运行。
[0006]现有技术中，201110165606的发明专利提出了一种恒压压缩空气储能发电系统，其通过在用电低谷通过压气机将空气压入水下柔性储气装置，从而将电能转化为空气的内能存储起来;在用电高峰，储气装置中高压空气经换热器吸热后通过膨胀机带动发电机发电；利用水下压力使储气装置内部恒压，从而实现系统的恒压运行。但是，该现有技术的发明还存在如下缺点，其储气装置是固定在江、河、湖、水库或者人工水池中特定位置，其中自然水源或者水库中的水位会随着季节以及环境的影响变化，导致储气装置的压力变化;人工水池的体积固定，尽管可以控制其水量，但是在储气装置膨胀以及收缩的过程中，会导致水位的升高或者降低，也会导致储气装置的压力变化;另外，柔性装置的膨胀体积有限，在冲入气体的体积达到一定限度后，再继续冲入可能会导致容器的损伤。
【发明内容】
[0007]本发明作为201110165606的改进，提出了一种智能微电网负荷调节的储能发电系统，能够解决现有技术的上述缺陷。
[0008]作为本发明的一个方面，提供一种储能发电系统，包括:电动机，用于提供压气机组所需的电力；压气机组，用于在储能时通过电力将空气压缩进入储气装置;储气装置，用于接收压气机组的存储压缩空气;储气装置位于水源中；膨胀机组，在发电时，压缩空气进入膨胀机组膨胀做功;发电机，膨胀机组驱动发电机进行发电;所述水源为具有特定体积限制的人工水池;所述水源的截面面积随着高度的升高而增大;所述储气装置包括第一储气装置和第二储气装置;所述第一储气装置设置于水池内，所述第一储气装置设置于水池外；所述第一储气装置与第二储气装置通过调节阀相通;所述压气机组分别通过第一通道与第二通道与所述第一储气装置以及第二储气装置连接;所述第一储气装置通过第三通道与所述膨胀机组相通;在储能时，所述调节阀在开始时开启，在第一储气装置内气体体积大于特定阈值时，所述调节阀关闭；所述特定阈值对应于所述第一储气装置达到最大容积是所需的气体体积。
[0009]优选的，所述第一储气装置为柔性容器，所述第二储气装置为刚性容器。
[0010]优选的，所述第一储气装置固定在水池底部特定高度。
[0011]优选的，所述第一储气装置在膨胀体积最大时，其顶点所在高度的水池横截面的面积小于所述水池顶部面积的一半。
[0012]优选的，还包括控制装置，所述第一通道和第二通道分别设置第一开关阀和第二开关阀；所述控制装置控制所述第一开关阀和第二开关阀在储能开始时开启，在所述第一储气装置内气体体积大于所述特定阈值时，所述控制装置所述第一开关阀关闭以及所述调节阀关闭;在储能结束时，所述控制装置所述第二开关阀关闭。
[0013]优选的，所述第三通道设置第三开关阀；在发电时，所述控制装置控制所述第三开关阀开启。
[0014]优选的，在所述膨胀机组的空气入口设置流量计，所述第二储气装置内设置压强计;在发电时，当所述空气入口流量小于流量阈值，所述流量阈值为小于额定流量的特定阈值，并且所述第二储气装置内压强大于所述第一储气装置内压强时，所述控制装置控制所述调节阀开启，并且控制所述调节阀的流量等于所述额定流量。
[0015]优选的，所述第二储气装置内压强等于所述水源的恒压时，关闭所述调节阀以及所述第三开关阀，所述发电过程结束。
[0016]优选的，所述第三通道上设置有换热器，用于将压缩空气升温。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例储能发电系统的系统结构图。
【具体实施方式】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]参见图1，本发明实施例的储能发电系统的实施例，包括电动机1、压气机组2、水源
3、第一储气装置4、第二储气装置5、膨胀机组6以及发电机7。电动机I用于提供压气机