管線鋼型壓縮空氣儲能系統及控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種管線鋼型壓縮空氣儲能系統及控制方法，管線鋼型壓縮空氣儲能系統包括：儲能裝置

【技術實現步驟摘要】
管線鋼型壓縮空氣儲能系統及控制方法


[0001]本專利技術涉及儲能
，尤其是涉及一種管線鋼型壓縮空氣儲能系統及控制方法
。

技術介紹

[0002]目前，大力發展以風電
、
光伏為代表的可再生能源已成為踐行“碳達峰”以及“碳中和”承諾的重要舉措
。
然而，隨著風電
、
光伏等可再生能源的大規模發展和快速滲透，其固有的波動性及不確定性給電網的穩定運行帶來了嚴重的挑戰，壓縮空氣儲能具有容量大
、
使用壽命長
、
造價成本低等優點，是實現電網“削峰填谷”、
解決可再生能源波動性的重要技術手段之一
。
壓縮空氣儲能需要采用相匹配的儲能系統，如何提高儲能系統的安全性是是影響其可用性的關鍵問題
。

技術實現思路

[0003]本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一
。
為此，本專利技術的一個目的在于提出一種管線鋼型壓縮空氣儲能系統，所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統的安全性高
。
[0004]本專利技術還提出一種管線鋼型壓縮空氣儲能系統的控制方法
。
[0005]根據本專利技術第一方面實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，包括：儲能裝置，所述儲能裝置包括通氣管和多個儲能管，多個所述儲能管分別與所述通氣管連接，所述儲能管的至少一部分設在地層中；第一換能裝置，所述第一換能裝置與供電端和所述儲能裝置連通，用于將所述供電端的電能轉換為高壓氣體儲存于至少一個所述儲能管；第二換能裝置，所述第二換能裝置與所述儲能裝置和用電端連通，用于將所述儲能管儲存的高壓氣體轉換成電能輸出至用電端；風道裝置，所述風道裝置包括風機和多個風道單元，所述風機與多個所述風道單元連通，多個所述風道單元與多個所述儲能管一一對應，所述風道單元設在對應的所述儲能管上，用于對所述儲能管換熱
。
[0006]根據本專利技術實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，通過設置多個儲能管，并在每個儲能管上設置對應的風道單元，通過風機對多個風道單元鼓風，使風道單元在儲能管儲能時對儲能管散熱降溫，可降低儲能管內高壓氣體的升溫速率，防止儲能管溫度過高，提高系統的安全性，防止儲能管破裂等，同時可減小儲能管內高壓氣體的增壓速率，從而可增加儲能管內的氣體容量，提高了儲能管的儲能容量，進而可以提高管線鋼型壓縮空氣儲能系統的儲能容量；此外，可使風道單元在儲能管釋能時對儲能管加熱升溫，減小儲能管溫度的下降速率，可提高儲能管的放氣量；通過將儲能管的至少一部分設于地層中，可使儲能管被土壤包裹，可充分利用地層應力，有利于減小儲能管的壁厚，降低成本
。
[0007]根據本專利技術的一些實施例，所述風道單元包括罩殼和傳熱件，所述罩殼設在所述儲能管的外側，所述傳熱件設于所述罩殼內，且所述傳熱件的至少一部分伸入所述儲能管內
。
[0008]在一些示例中，所述傳熱件為熱管
。
[0009]在一些示例中，所述傳熱件外周設有翅片
。
[0010]根據本專利技術的一些實施例，所述儲能管形成多組儲能模塊，每組儲能模塊通過第一控制閥與所述通氣管連接，每組儲能模塊包括多個所述儲能管，每組儲能模塊的多個所述儲能管通過連通管連通，且每個所述儲能管與所述連通管連接處設有第二控制閥
。
[0011]在一些示例中，所述風道單元形成對應多組散熱模塊，多組所述散熱模塊通過第一散熱管與所述風機連通，每組所述散熱模塊包括多個所述風道單元，每組散熱模塊的多個所述風道單元相互連通，多個所述散熱模塊通過第二散熱管與外界連通
。
[0012]根據本專利技術的一些實施例，所述第一換能裝置包括壓縮機
、
冷卻器
、
高溫蓄熱件和低溫蓄熱件，所述壓縮機的進口與外界空氣連通，所述壓縮機的出口通過冷卻器與所述通氣管連通，且所述壓縮機與所述供電端電連接，所述低溫蓄熱件的出口通過所述冷卻器與所述高溫蓄熱件的進口連通
。
[0013]根據本專利技術的一些實施例，所述第二換能裝置包括透平機
、
回熱器
、
高溫蓄熱件
、
低溫蓄熱件和發電機，所述透平機的進口通過回熱器與所述通氣管連通，所述透平機的出口與外界空氣連通，且所述透平機通過所述發電機與所述用電端連接，所述高溫蓄熱件的出口通過所述回熱器與所述低溫蓄熱件的進口連通
。
[0014]在一些示例中，所述透平機與所述風道裝置連通，所述透平機與所述風道裝置之間設有第三閥門
。
[0015]根據本專利技術第二方面實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統的控制方法，所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統具有第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式，所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統用于儲能，在所述第二工作模式，所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統用于放能；所述控制方法包括：選擇所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統的工作模式；選擇所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統處于第一工作模式，控制所述第一換能裝置與所述通氣管連通；選擇所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統處于第二工作模式，控制所述第二換能裝置與所述通氣管連通
。
[0016]根據本專利技術實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統的控制方法，通過采用上述管線鋼型壓縮空氣儲能系統，通過采用上述管線鋼型壓縮空氣儲能系統，通過采用不同的工作模式，使得儲能裝置與多個換能裝置可選擇性地連通，有利于實現管線鋼型壓縮空氣儲能系統的儲能或釋能
。
[0017]根據本專利技術的一些實施例，所述管線鋼型壓縮空氣儲能系統的控制方法還包括：控制所述風機工作，以使所述風道單元對所述儲能管通風
。
[0018]本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到
。
附圖說明
[0019]本專利技術的上述和
/
或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
[0020]圖1是根據本專利技術一些實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統的工作示意圖；
[0021]圖2是根據本專利技術一些實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統的局部安裝示意圖；
[0022]圖3是根據本專利技術一些實施例的傳熱件與儲能管的配合示意圖；
[0023]圖4是根據本專利技術一些實施例的管線鋼型壓縮空氣儲能系統的控制方法的流程圖
。
[0024]附圖標記：
[0025]管線鋼型壓縮空氣儲能系統
100
，供電端
110
，用電端
120
，
[0026]儲能裝置
10
，連通管
101
，通氣管
11
，儲能模塊
12
，儲能管
121
，
[0027]第一換能裝置
20
，壓縮機
21
，冷卻器...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種管線鋼型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，包括：儲能裝置，所述儲能裝置包括通氣管和多個儲能管，多個所述儲能管分別與所述通氣管連接，所述儲能管的至少一部分設在地層中；第一換能裝置，所述第一換能裝置與供電端和所述儲能裝置連通，用于將所述供電端的電能轉換為高壓氣體儲存于至少一個所述儲能管；第二換能裝置，所述第二換能裝置與所述儲能裝置和用電端連通，用于將所述儲能管儲存的高壓氣體轉換成電能輸出至用電端；風道裝置，所述風道裝置包括風機和多個風道單元，所述風機與多個所述風道單元連通，多個所述風道單元與多個所述儲能管一一對應，所述風道單元設在對應的所述儲能管上，用于對所述儲能管換熱
。2.
根據權利要求1所述的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述風道單元包括罩殼和傳熱件，所述罩殼設在所述儲能管的外側，所述傳熱件設于所述罩殼內，且所述傳熱件的至少一部分伸入所述儲能管內
。3.
根據權利要求2所述的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述傳熱件為熱管
。4.
根據權利要求2所述的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述傳熱件外周設有翅片
。5.
根據權利要求1所述的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述儲能管形成多組儲能模塊，每組儲能模塊通過第一控制閥與所述通氣管連接，每組儲能模塊包括多個所述儲能管，每組儲能模塊的多個所述儲能管通過連通管連通，且每個所述儲能管與所述連通管連接處設有第二控制閥
。6.
根據權利要求5所述的管線鋼型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述風道單元形成對應多組散熱模塊，多組所述散熱模塊通過第一散熱管與所述風機連通，每組所述散熱模塊包括多個所述風道單元，每組散熱模塊的多個所述風道單元相互連通，多個所述散熱模塊通過第二散熱管與外界連通
。7.
根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳任峰，繆承志，譚偉，劉滿君，
申請(專利權)人：安徽華賽能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：