硐室型压缩空气储能系统及控制方法与流程

本发明涉及储能，尤其是涉及一种硐室型压缩空气储能系统及控制方法。

背景技术：

1、目前，大力发展以风电、光伏为代表的可再生能源已成为重要举措。然而，随着风电、光伏等可再生能源的大规模发展和快速渗透，其固有的波动性及不确定性给电网的稳定运行带来了严重的挑战，压缩空气储能具有容量大、使用寿命长、造价成本低等优点，是实现电网“削峰填谷”、解决可再生能源波动性的重要技术手段之一。相关技术中，储能空气储能项目多采用换热器配合液态储热方式，占用空间大，增加了硐室型压缩空气储能系统的建设成本，存在改进空间。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种硐室型压缩空气储能系统，所述硐室型压缩空气储能系统可以简化结构，降低建设成本。

2、本发明还提出一种硐室型压缩空气储能系统的控制方法。

3、根据本发明第一方面实施例的硐室型压缩空气储能系统，包括：储能容器，所述储能容器设于硐室，所述储能容器具有通气口，所述储能容器限定有储气腔和安装腔，所述安装腔与所述通气口连通，所述储气腔与所述安装腔连通，所述安装腔内设有蓄热件；第一换能装置，所述第一换能装置与供电端和所述通气口连通，用于将所述供电端的电能转换为高压气体储存于所述储气腔；第二换能装置，所述第二换能装置与所述通气口和用电端连通，用于将所述储气腔储存的高压气体转换成电能输出至用电端。

4、根据本发明实施例的硐室型压缩空气储能系统，通过在储能容器内限定出相互连通的储气腔和安装腔，且通过在安装腔内设置蓄热件，可使第一换能装置在向储气腔储存气体时，安装腔内的蓄热件可吸收压缩机压缩气体的热量以降低气体温度，高压气体降温后存储于储气腔内，同时气体降温后可使得气体体积减小，由此可提高储气腔的储气量，进而可提高硐室型压缩空气储能系统的储能量；此外，储气腔在向第二换能装置释放气体时，安装腔内的蓄热件可加热气体以升高气体温度，可提高硐室型压缩空气储能系统的释能效率；通过将蓄热件放置在安装腔内，使得储气装置和储热装置能够集成于储能容器中，进而使得硐室型压缩空气储能系统的结构得以简化，进一步精简硐室型压缩空气储能系统的地面设施，降低硐室型压缩空气储能系统的用地成本和建设成本。

5、根据本发明的一些实施例，所述储能容器内设有分隔件，所述分隔件具有连通口，所述分隔件用于分隔所述储能容器，以使所述储气腔和所述安装腔位于所述分隔件的沿所述连通口延伸方向的相对两侧且通过所述连通口连通。

6、根据本发明的一些实施例，所述储能容器包括容器本体和封堵件，所述容器本体限定有所述储气腔和所述安装腔，所述容器本体的一端敞开，所述封堵件设于所述敞开端以封堵所述容器本体，所述封堵件具有所述通气口。

7、在一些示例中，所述容器本体包括密封层、隔热层和至少一层支撑层，所述密封层限定出所述储气腔和所述安装腔，所述隔热层设在所述密封层的外侧，所述支撑层设在所述隔热层的外周，所述封堵件适于与所述支撑层固定连接。

8、根据本发明的一些实施例，所述蓄热件为石料。

9、根据本发明的一些实施例，所述通气口处设有阻拦网。

10、在一些示例中，所述储能容器沿水平方向延伸，所述储能容器与地面之间的距离大于100m；和/或，所述储能容器包括多个，多个所述储能容器沿水平方向间隔布置，在水平方向上，相邻的两个所述储能容器之间的距离大于15m；和/或，所述储能容器包括多个，多个所述储能容器沿竖直方向间隔布置，在竖直方向上，相邻的两个所述储能容器之间的距离大于18m。

11、在一些示例中，所述硐室型压缩空气储能系统还包括：第一管道，所述第一管道与所述通气口连通且至少一部分沿竖向延伸至地面，所述第一管道分别与所述第一换能装置和所述第二换能装置连接。

12、根据本发明的一些实施例，所述第一换能装置包括压缩机，所述压缩机的一端与所述供电端连通，所述压缩机的另一端与所述通气口连通。

13、根据本发明的一些实施例，所述第二换能装置包括透平机和发电机，所述透平机的一端与所述通气口连通，所述透平机的另一端通过发电机与用电端连通。

14、根据本发明第二方面实施例的硐室型压缩空气储能系统的控制方法，所述硐室型压缩空气储能系统具有第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式，所述硐室型压缩空气储能系统用于储能，在所述第二工作模式，所述硐室型压缩空气储能系统用于放能；所述控制方法包括：选择硐室型压缩空气储能系统的工作模式；选择所述硐室型压缩空气储能系统处于第一工作模式，控制所述第一换能装置与所述储能容器连通；选择所述硐室型压缩空气储能系统处于第二工作模式，控制所述第二换能装置与所述储能容器连通。

15、根据本发明实施例的硐室型压缩空气储能系统的控制方法，通过采用上述硐室型压缩空气储能系统，通过使储能容器一体化，可简化整体结构，降低建设成本。

16、本发明的附加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，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述储能容器内设有分隔件，所述分隔件具有连通口，所述分隔件用于分隔所述储能容器，以使所述储气腔和所述安装腔位于所述分隔件的沿所述连通口延伸方向的相对两侧且通过所述连通口连通。

3.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述储能容器包括容器本体和封堵件，所述容器本体限定有所述储气腔和所述安装腔，所述容器本体的一端敞开，所述封堵件设于所述敞开端以封堵所述容器本体，所述封堵件具有所述通气口。

4.根据权利要求3所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述容器本体包括密封层、隔热层和至少一层支撑层，所述密封层限定出所述储气腔和所述安装腔，所述隔热层设在所述密封层的外侧，所述支撑层设在所述隔热层的外周，所述封堵件适于与所述支撑层固定连接。

5.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述蓄热件为石料。

6.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述通气口处设有阻拦网。

7.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述储能容器沿水平方向延伸，所述储能容器与地面之间的距离大于100m；和/或，

8.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，还包括：第一管道，所述第一管道与所述通气口连通且至少一部分沿竖向延伸至地面，所述第一管道分别与所述第一换能装置和所述第二换能装置连接。

9.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述第一换能装置包括压缩机，所述压缩机的一端与所述供电端连通，所述压缩机的另一端与所述通气口连通。

10.根据权利要求1所述的硐室型压缩空气储能系统，其特征在于，所述第二换能装置包括透平机和发电机，所述透平机的一端与所述通气口连通，所述透平机的另一端通过发电机与用电端连通。

11.一种根据权利要求1-10中任一项所述的硐室型压缩空气储能系统的控制方法，其特征在于，所述硐室型压缩空气储能系统具有第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式，所述硐室型压缩空气储能系统用于储能，在所述第二工作模式，所述硐室型压缩空气储能系统用于放能；所述控制方法包括：

技术总结
本发明公开了一种硐室型压缩空气储能系统及控制方法，硐室型压缩空气储能系统包括：储能容器，储能容器设于硐室，储能容器具有通气口，储能容器限定有储气腔和安装腔，安装腔与通气口连通，储气腔与安装腔连通，安装腔内设有蓄热件；第一换能装置，第一换能装置与供电端和通气口连通，用于将供电端的电能转换为高压气体储存于储气腔；第二换能装置，第二换能装置与通气口和用电端连通，用于转换储气腔储存的高压气体以将电能输出至用电端。根据本发明实施例的硐室型压缩空气储能系统，通过将蓄热件放置在安装腔内，使得储气装置和储热装置能够集成于储能容器中，进而使得系统的结构得以简化，降低硐室型压缩空气储能系统的用地成本和建设成本。

技术研发人员：陈任峰,缪承志,谭伟,刘满君
受保护的技术使用者：安徽华赛能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15