一種以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用二氧化碳的超臨界特性和二氧化碳在臨界點附近的狀態(tài)變化特性，不需要借助外界環(huán)境（如地下、海底空腔）條件即可實現(xiàn)儲能系統(tǒng)在定壓儲能、定壓釋能、定容儲能和定容釋能之間的切換，實現(xiàn)不同方式的電力存儲和釋放。該系統(tǒng)利用二氧化碳由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為超臨界或液態(tài)的特性完成二氧化碳的存儲，相比氣體存儲有效降低了系統(tǒng)復雜程度和設計難度，減少了儲能系統(tǒng)成本；同時利用雙存儲器的方式，不借助外界環(huán)境（如地下、海底空腔）可靈活完成系統(tǒng)在儲能/釋能方式之間的切換，通過控制二氧化碳的存儲/釋放方式改變系統(tǒng)的儲能和釋能特性，增強了系統(tǒng)的靈活性。該系統(tǒng)可與太陽能、風能等可再生能源聯(lián)合使用，無其他污染物的產(chǎn)生，有良好的環(huán)保特性。
【專利說明】一種以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本系統(tǒng)屬于能量存儲技術(shù)的優(yōu)化利用領域，具體地說，是一種以壓縮空氣儲能技術(shù)為基礎，采用雙存儲器結(jié)構(gòu)，利用二氧化碳在臨界點附近的狀態(tài)變化特性實現(xiàn)定壓或定容時的儲能/釋能模式并完成兩者之間切換的能量存儲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]從工業(yè)革命至今，人類對于煤炭、石油等傳統(tǒng)能源存在較強的依賴性，而由于傳統(tǒng)能源利用導致的二氧化碳氣體排放量日益增加，由此產(chǎn)生的溫室效應嚴重影響著人類的生存環(huán)境。為了減少二氧化碳對環(huán)境的污染，目前對大型化石燃料電廠等排放的大量二氧化碳多采用捕捉和存儲(Carbon dioxide Capture and Storage,簡稱CCS)技術(shù)，即:地質(zhì)存儲(在現(xiàn)有的地質(zhì)構(gòu)造中存儲，如石油和天然氣田、地下鹽巖層等)、海洋存儲(直接釋放到海洋水體中或者注入到海底沉積層中)以及將二氧化碳固化成無機碳酸鹽等，對二氧化碳進一步的開發(fā)和利用還存在較大的空白。
[0003]壓縮空氣儲能技術(shù)是上世紀五六十年代發(fā)展起來的一種能量存儲技術(shù)，其以燃氣輪機技術(shù)為基礎，主要原理是利用電廠的富余電力將空氣進行壓縮并存儲在地下儲氣室中，當需要時再將高壓空氣釋放，利用透平對外做功。傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能技術(shù)以環(huán)境空氣為工作介質(zhì)，當將空氣壓縮至較高壓力時會造成系統(tǒng)部件如透平機械、換熱器等的設計復雜化和困難化，導致系統(tǒng)規(guī)模龐大，成本較高。此外，由于要將空氣壓縮至較高壓力(不低于40atm)進行存儲，系統(tǒng)需要較大容積的地下儲氣腔或海底容腔作為存儲空間實現(xiàn)定容存儲或定壓存儲，而一旦儲氣腔確定，壓縮空氣儲能系統(tǒng)的儲能/釋能模式確定且無法更改。這使得傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能技術(shù)不僅存在設計困難、成本較高、結(jié)構(gòu)復雜的缺陷，并會對環(huán)境造成一定影響，且地下儲氣腔或海底容腔等關鍵部件的開發(fā)和選擇大大提升了系統(tǒng)成本，同時運行模式的單一造成壓縮空氣儲能系統(tǒng)的可操作性和靈活性較差。因此，如何改善上述情況，減少儲能技術(shù)的系統(tǒng)成本，同時增加系統(tǒng)應用的靈活性，是壓縮空氣儲能技術(shù)面臨的主要問題之一。
[0004]利用二氧化碳取代空氣作為儲能技術(shù)的工作介質(zhì)是解決上述問題的一種有效方法。二氧化碳有著優(yōu)秀的物理和化學特性，在空氣中比例為0.3%，是一種無毒、不燃的惰性氣體，有較高的密度(ρ= I”汕g/Nm3),且有較低的臨界溫度Τε=31.TC和適中的臨界壓力Ρε=7.38*106Pa，如圖3所示。在超臨界狀態(tài)下，二氧化碳兼有氣體和液體的雙重特性，其密度接近液體(約為空氣密度的800倍)，粘度接近氣體，擴散系數(shù)接近于氣體，是液體的近百倍，具有更好的流動性和傳輸特性。相比空氣，當以二氧化碳為介質(zhì)實現(xiàn)壓縮氣體儲能技術(shù)時，借助二氧化碳密度高且更容易達到超臨界狀態(tài)的特性不僅可以降低系統(tǒng)核心部件如透平機械、換熱器等的設計難度，縮小系統(tǒng)的整體規(guī)模，大大降低系統(tǒng)成本，且可以進一步增強系統(tǒng)的安全性和應用的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型涉及一種以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用雙存儲器結(jié)構(gòu)，利用二氧化碳的跨臨界特性完成儲能系統(tǒng)的定壓儲能/釋能或定容儲能/釋能，并可在不同儲能/釋能方式間進行切換。該發(fā)明提高了系統(tǒng)應用的靈活性，優(yōu)化了儲能系統(tǒng)的供電特性，同時不需要使用化石燃料，不產(chǎn)生硫化物、氮化物等污染性氣體。
[0006]本實用新型為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，包括:二氧化碳供應單元、二氧化碳壓縮儲能單元、二氧化碳膨脹釋能單元、載熱介質(zhì)循環(huán)回路，其特征在于:
[0008]所述二氧化碳供應單元包括常壓二氧化碳存儲器；
[0009]所述二氧化碳壓縮儲能單元包括低壓級二氧化碳壓縮機、高壓級二氧化碳壓縮機、液態(tài)二氧化碳存儲段泵、超臨界二氧化碳存儲段泵、液態(tài)二氧化碳存儲器及超臨界二氧化碳存儲器，其中，
[0010]-所述低壓級二氧化碳壓縮機的進氣口通過管路與所述常壓二氧化碳存儲器的出氣口連通，所述低壓級二氧化碳壓縮機產(chǎn)生的高壓氣體穿過低壓級冷卻器的熱流體側(cè)后，經(jīng)氣體管路通入所述高壓級二氧化碳壓縮機的進氣口；
[0011]--所述高壓級二氧化碳壓縮機產(chǎn)生的高壓氣體穿過高壓級冷卻器的熱流體側(cè)后，一部分經(jīng)帶有液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥的氣體管路通入所述液態(tài)二氧化碳存儲段泵，所述液態(tài)二氧化碳存儲段泵產(chǎn)生的高壓氣體穿過液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器的熱流體側(cè)后進入所述液態(tài)二氧化碳存儲器，另一部分經(jīng)帶有超臨界二氧化碳存儲段開關閥的氣體管路通入所述超臨界二氧化碳存儲段泵，所述超臨界二氧化碳存儲段泵產(chǎn)生的高壓氣體通入所述超臨界二氧化碳存儲器上容腔；
[0012]—所述液態(tài)二氧化碳存儲器存儲的液態(tài)二氧化碳，經(jīng)設有液態(tài)二氧化碳供應段開關閥的供液管路通入所述`超臨界二氧化碳存儲器下容腔，所述超臨界二氧化碳存儲器下容腔存儲的液態(tài)二氧化碳，經(jīng)設有液態(tài)二氧化碳回流段開關閥的供液管路通入所述液態(tài)二氧化碳存儲器；
[0013]所述二氧化碳膨脹釋能單元包括高壓級二氧化碳膨脹機及低壓級二氧化碳膨脹機，其中，
[0014]-所述超臨界二氧化碳存儲器存儲的高壓氣體，經(jīng)設有超臨界二氧化碳釋能段開關閥的氣體管路依次通入預熱用換熱器和高壓級換熱器的冷流體側(cè)后通入所述高壓級二氧化碳膨脹機；
[0015]-所述高壓級二氧化碳膨脹機膨脹后的氣體，經(jīng)氣體管路通入低壓級換熱器的冷流體側(cè)后通入所述低壓級二氧化碳膨脹機；
[0016]-所述低壓級二氧化碳膨脹機膨脹后的氣體流入常壓二氧化碳存儲器；
[0017]所述載熱介質(zhì)循環(huán)回路包括載熱介質(zhì)供應器、高壓級儲熱器、低壓級儲熱器及預熱用儲熱器，所述載熱介質(zhì)供應器中的載熱介質(zhì)經(jīng)管路分別通入低壓級冷卻器、高壓級冷卻器、液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器的冷流體側(cè)后進入所述低壓級儲熱器、高壓級儲熱器、預熱用儲熱器，所述低壓級儲熱器、高壓級儲熱器、預熱用儲熱器中的載熱介質(zhì)經(jīng)管路分別通入低壓級換熱器、高壓級換熱器、預熱用換熱器的熱流體側(cè)后進入所述載熱介質(zhì)供應器。
[0018]進一步地，所述載熱介質(zhì)供應器通過一共同的低溫載熱介質(zhì)供應管路將載熱介質(zhì)分送至低壓級冷卻器、高壓級冷卻器、液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器的冷流體側(cè)，位于載熱介質(zhì)供應器和液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器之間的供應管路上設有預熱用儲熱器存儲段開關閥。
[0019]進一步地，所述低壓級儲熱器、高壓級儲熱器、預熱用儲熱器分別通過各自獨立的高溫載熱介質(zhì)供應管路將載熱介質(zhì)分別送至低壓級換熱器、高壓級換熱器、預熱用換熱器的熱流體側(cè)，其中，所述低壓級儲熱器與低壓級換熱器之間的供應管路上設有低壓級儲熱器開關閥，所述高壓級儲熱器與高壓級換熱器之間的供應管路上設有高壓級儲熱器開關閥，所述預熱用儲熱器與預熱用換熱器之間的供應管路上設有預熱用儲熱器釋能段開關閥。
[0020]進一步地，所述液態(tài)二氧化碳存儲段泵的進口管路上設有液態(tài)二氧化碳存儲段止回閥，出口管路上設有液態(tài)二氧化碳存儲段壓力表。
[0021]進一步地，所述超臨界二氧化碳存儲段泵的進口管路上設有超臨界二氧化碳存儲段止回閥，出口管路上設有超臨界二氧化碳存儲段壓力表。
[0022]進一步地，所述常壓二氧化碳存儲器和低壓級二氧化碳壓縮機之間的氣體管路上設有二氧化碳供氣段開關閥，和/或二氧化碳供氣段過濾器，和/或二氧化碳供氣段止回，和/或二氧化碳供氣段干燥器。
[0023]進一步地，所述低壓級二氧化碳膨脹機和常壓二氧化碳存儲器之間的氣體管路上設有二氧化碳回氣段減壓閥，和/或二氧化碳回氣段過濾器，和/或二氧化碳回氣段開關閥。
[0024]進一步地，所述低壓級二氧化碳壓縮機、高壓級二氧化碳壓縮機分別由低壓級電動機、高壓級電動機驅(qū)動。
[0025]進一步地，所述高壓級二氧化碳膨脹機、低壓級二氧化碳膨脹機分別驅(qū)動高壓級發(fā)電機、低壓級發(fā)電機。
[0026]進一步地，所述超臨界二氧化碳存儲器為兩容腔壓力容器，包括上容腔和下容腔，兩容腔中間由一可垂直滑動且密閉絕熱的隔板分開；所述超臨界二氧化碳存儲器上容腔存儲超臨界二氧化碳，下容腔存儲液態(tài)二氧化碳；所述液態(tài)二氧化碳存儲器通過供液管路、回液管路與超臨界二氧化碳存儲器下容腔相連通；所述超臨界二氧化碳存儲器上容腔設置進氣管路和出氣管路。
[0027]本實用新型的一種可能的具體操作過程為:
[0028]常壓二氧化碳存儲器中存儲的常溫常壓二氧化碳氣體，由二氧化碳供氣段開關閥控制氣體供應量。二氧化碳供氣段開關閥打開，常壓二氧化碳存儲器釋放存儲的二氧化碳，經(jīng)二氧化碳供氣段過濾器過濾，濾去雜質(zhì)氣體，二氧化碳供氣段止回閥防止二氧化碳回流，再經(jīng)二氧化碳供氣段干燥器去水干燥，進入低壓級二氧化碳壓縮機進行壓縮。
[0029]低壓級二氧化碳壓縮機由低壓級電動機帶動，電動機的電能可來自富余電力或風能等可再生能源。經(jīng)低壓級二氧化碳壓縮機壓縮后，二氧化碳壓力、溫度升高，經(jīng)過低壓級冷卻器冷卻降溫，進入高壓級二氧化碳壓縮機，高壓級二氧化碳壓縮機由高壓級電動機帶動。經(jīng)高壓級二氧化碳壓縮機實現(xiàn)升壓升溫后，二氧化碳進入高壓級冷卻器降溫，隨后根據(jù)儲能/釋能模式(定壓或定容)分別經(jīng)歷下述過程。
[0030]當采用定壓儲能/釋能方式時，液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥打開，超臨界二氧化碳存儲段開關閥關閉，二氧化碳經(jīng)過液態(tài)二氧化碳存儲段止回閥，由液態(tài)二氧化碳存儲段泵升壓至目標壓力后，經(jīng)過液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器冷卻降溫，進入液態(tài)二氧化碳存儲器存儲。同時，超臨界二氧化碳存儲器為兩容腔壓力容器，中間由一可垂直滑動且密閉絕熱的隔板分開。超臨界二氧化碳存儲在上容腔，液態(tài)二氧化碳存儲在下容腔。初始時刻，隔板位于超臨界二氧化碳存儲器底部，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥打開，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥關閉，液態(tài)二氧化碳存儲器中液態(tài)二氧化碳經(jīng)供應段管道進入超臨界二氧化碳存儲器下容腔，形成連通器結(jié)構(gòu)，液態(tài)二氧化碳存儲器中液位下降，超臨界二氧化碳存儲器下容腔液位上升，推動隔板上移。液態(tài)二氧化碳存儲段壓力表指示液態(tài)二氧化碳壓力值，當存儲壓力達到目標壓力時，兩存儲器達到穩(wěn)定，隔板與液位均處于穩(wěn)定位置。
[0031]此后，關閉液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥，打開超臨界二氧化碳存儲段開關閥，高壓級冷卻器熱流體側(cè)出口處二氧化碳經(jīng)過超臨界二氧化碳存儲段止回閥，由超臨界二氧化碳存儲段泵升壓至目標壓力，超臨界二氧化碳進入超臨界二氧化碳存儲器上容腔存儲。壓力數(shù)據(jù)可由超臨界二氧化碳存儲段壓力表得到。此時，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥關閉，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥打開，當超臨界二氧化碳進入超臨界二氧化碳存儲器上容腔時，由于容器上部壓力上升，隔板下降，隔板推動下容腔內(nèi)液態(tài)二氧化碳回流到液態(tài)二氧化碳存儲器中，液態(tài)二氧化碳存儲器中液位回升。當超臨界二氧化碳存儲到目標值時，過程結(jié)束。由此兩存儲器完成定壓儲氣過程。
[0032]在采用定壓儲能/釋能方式中，在釋能階段，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥打開，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥關閉，同時打開超臨界二氧化碳釋能段開關閥，超臨界二氧化碳存儲器釋放存儲于上容腔的超臨界二氧化碳。隨著超臨界二氧化碳存儲器上容腔二氧化碳的存儲量減少，液態(tài)二氧化碳存儲器液位下降，液態(tài)二氧化碳流入超臨界二氧化碳存儲器下容腔，推動隔板上升，保證超臨界二氧化碳存儲器上容腔壓力恒定，直到超臨界二氧化碳存儲器上容腔存儲的二氧化碳排放結(jié)束，兩存儲器達到穩(wěn)定狀態(tài)。至此，兩存儲器完成定壓放氣過程。
[0033]此外，在采用定壓儲能/釋能方式中，在儲能階段，預熱用儲熱器存儲段開關閥打開，載熱介質(zhì)供應器釋放載熱介質(zhì)，分別進入低壓級冷卻器、高壓級冷卻器和液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器冷流體側(cè)，完成與溫度較高的二氧化碳之間的熱量交換，并將收集的熱量分別存儲于低壓級儲熱器、高壓級儲熱器和預熱用儲熱器。
[0034]在采用定壓儲能/釋能方式中，在釋能階段，超臨界二氧化碳存儲器上容腔釋放二氧化碳，二氧化碳進入預熱用換熱器冷流體側(cè)，同時預熱用儲熱器釋能段開關閥打開，預熱用儲熱器釋放載熱介質(zhì)，進入預熱用換熱器熱流體側(cè)，完成對二氧化碳的預熱過程，放熱后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器。預熱后的二氧化碳進入高壓級換熱器冷流體側(cè)，此時高壓級儲熱器開關閥打開，高壓級儲熱器釋放存儲熱，在高壓級換熱器中與二氧化碳完成熱量交換，放熱后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器，升溫后的二氧化碳進入高壓級二氧化碳膨脹機實現(xiàn)膨脹做功，高壓級二氧化碳膨脹機帶動高壓級發(fā)電機對外發(fā)電。離開高壓級二氧化碳膨脹機的二氧化碳進入低壓級換熱器冷流體側(cè)，此時低壓級儲熱器開關閥打開，低壓級儲熱器釋放存儲的熱量，由載熱介質(zhì)進入低壓級換熱器熱流體側(cè)完成熱量交換，降溫后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器，升溫后的二氧化碳進入低壓級二氧化碳膨脹機實現(xiàn)膨脹做功，低壓級二氧化碳膨脹機帶動低壓級發(fā)電機對外發(fā)電。
[0035]為防止二氧化碳的泄漏需對二氧化碳進行回收，低壓級二氧化碳膨脹機排放的二氧化碳經(jīng)過二氧化碳回氣段減壓閥將二氧化碳壓力控制在常壓，再經(jīng)過二氧化碳回氣段過濾器完成二氧化碳的雜質(zhì)凈化，并通過二氧化碳回氣段開關閥控制，返回常壓二氧化碳存儲器中進行存儲。
[0036]當采用定容儲能/釋能方式時，液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥關閉，超臨界二氧化碳存儲段開關閥打開，高壓級冷卻器熱流體側(cè)出口處二氧化碳經(jīng)過超臨界二氧化碳存儲段止回閥，由超臨界二氧化碳存儲段泵升壓至目標壓力進入超臨界二氧化碳存儲器上容腔存儲。由于此時超臨界二氧化碳存儲器下容腔與液態(tài)二氧化碳存儲器相互獨立，下容腔中無存儲液，隔板位于超臨界二氧化碳存儲器底部，故超臨界二氧化碳存儲器可視為一定容積容器。由此完成超臨界二氧化碳的定容存儲過程。
[0037]當采用定容儲能/釋能方式時，在釋能階段，超臨界二氧化碳釋能段開關閥打開，超臨界二氧化碳存儲器釋放存儲于上容腔的超臨界二氧化碳。同樣的，由于此時超臨界二氧化碳存儲器下容腔與液態(tài)二氧化碳存儲器相互獨立，下容腔中無存儲液，超臨界二氧化碳存儲器可視為一定容積容器。由此超臨界二氧化碳存儲器實現(xiàn)定容放氣過程。
[0038]在采用定容儲能/釋能方式中，在儲能階段，載熱介質(zhì)供應器釋放載熱介質(zhì)，分別進入低壓級冷卻器、高壓級冷卻器冷流體側(cè)，完成與溫度較高的二氧化碳之間的熱量交換，并將收集的熱量存儲于低壓級儲熱器、高壓級儲熱器。至此，儲能階段的熱回收過程結(jié)束。
[0039]在采用定容儲能/釋能方式中，在釋能階段，超臨界二氧化碳存儲器釋放二氧化碳，二氧化碳進入高壓級換熱器冷流體側(cè)，此時高壓級儲熱器開關閥打開，高壓級儲熱器釋放存儲熱，在高壓級換熱器中與二氧化碳完成熱量交換，放熱后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器，升溫后的二氧化碳進入高壓級二氧化碳膨脹機實現(xiàn)膨脹做功，高壓級二氧化碳膨脹機帶動高壓級發(fā)電機對外發(fā)電。離開高壓級二氧化碳膨脹機的二氧化碳進入低壓級換熱器冷流體側(cè)，此時低壓級儲熱器開關閥打開，低壓級儲熱器釋放存儲的熱量，由載熱介質(zhì)進入低壓級換熱器熱流體側(cè)完成熱量交換，降溫后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器，升溫后的二氧化碳進入低壓級二氧化碳膨脹機實現(xiàn)膨脹做功，低壓級二氧化碳膨脹機帶動低壓級發(fā)電機對外發(fā)電。之后，低壓級二氧化碳膨脹機排放的二氧化碳經(jīng)過二氧化碳回氣段減壓閥將二氧化碳壓力控制在常壓，再經(jīng)過二氧化碳回氣段過濾器完成二氧化碳的雜質(zhì)凈化，并通過二氧化碳回氣段開關閥控制，返回常壓二氧化碳存儲器中進行存儲。
[0040]本實用新型的優(yōu)點及有益效果是:
[0041]1、本實用新型以二氧化碳代替空氣作為儲能技術(shù)的存儲介質(zhì)，利用二氧化碳低臨界壓力、低臨界溫度的特點，借助其超臨界、液態(tài)和氣態(tài)之間的狀態(tài)變化完成儲能和釋能過程，相對于以空氣為介質(zhì)的儲能系統(tǒng)，采用二氧化碳可以明顯降低儲能系統(tǒng)核心部件的設計難度，縮小系統(tǒng)規(guī)模，降低系統(tǒng)成本，且在保證較高系統(tǒng)效率的同時增強系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性。
[0042]2、本實用新型利用雙存儲器方式，在不借助外界環(huán)境(如地下、海底空腔)的條件下實現(xiàn)了系統(tǒng)的定壓儲能/釋能或定容儲能/釋能及不同儲能/釋能模式之間的轉(zhuǎn)變，使儲能系統(tǒng)可以更有效完成能量的存儲和釋放，提高了儲能系統(tǒng)系統(tǒng)運作和供電的靈活性。
[0043]3、本實用新型采用二氧化碳為工作介質(zhì)，成功解決了利用CCS技術(shù)得到的大量二氧化碳卻不能再利用的問題，充分利用了二氧化碳，同時該發(fā)明可與風能等可再生能源聯(lián)合使用，整個系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)工程中不產(chǎn)生任何污染環(huán)境的物質(zhì)，是名副其實的環(huán)保、節(jié)能系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1本實用新型的以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2雙存儲器工作原理示意圖。
[0046]圖3 二氧化碳狀態(tài)示意圖。
[0047]圖中:1常壓二氧化碳存儲器，2 二氧化碳供氣段開關閥，3 二氧化碳供氣段過濾器，4 二氧化碳供氣段止回閥，5 二氧化碳供氣段干燥器，6低壓級二氧化碳壓縮機，7高壓級二氧化碳壓縮機，8低壓級電動機，9高壓級電動機，10低壓級冷卻器，11高壓級冷卻器，12液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥，13超臨界二氧化碳存儲段開關閥，14液態(tài)二氧化碳存儲段止回閥，15超臨界二氧化碳存儲段止回閥，16液態(tài)二氧化碳存儲段泵，17超臨界二氧化碳存儲段泵，18液態(tài)二氧化碳存儲段壓力表，19超臨界二氧化碳存儲段壓力表，20液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器，21液態(tài)二氧化碳存儲器，22液態(tài)二氧化碳供應段開關閥，23液態(tài)二氧化碳回流段開關閥，24超臨界二氧化碳存儲器，25載熱介質(zhì)供應器，26高壓級儲熱器，27低壓級儲熱器，28預熱用儲熱器，29預熱用儲熱器存儲段開關閥，30預熱用儲熱器釋能段開關閥，31高壓級儲熱器開關閥，32低壓級儲熱器開關閥，33超臨界二氧化碳釋能段開關閥，34預熱用換熱器，35高壓級換熱器，36低壓級換熱器，37高壓級二氧化碳膨脹機，38低壓級二氧化碳膨脹機，39高壓級發(fā)電機，40低壓級發(fā)電機，41 二氧化碳回氣段減壓閥，42 二氧化碳回氣段過濾器，43 二氧化碳回氣段開關閥。
【具體實施方式】
[0048]為使本儲能系統(tǒng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。
[0049]如圖1所示，本實用新型的以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，由常壓二氧化碳存儲器1，二氧化碳供氣段開關閥2，二氧化碳供氣段過濾器3，二氧化碳供氣段止回閥4，二氧化碳供氣段干燥器5，低壓級二氧化碳壓縮機6，高壓級二氧化碳壓縮機7，低壓級電動機8，高壓級電動機9，低壓級冷卻器10，高壓級冷卻器11，液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥12，超臨界二氧化碳存儲段開關閥13，液態(tài)二氧化碳存儲段止回閥14，超臨界二氧化碳存儲段止回閥15，液態(tài)二氧化碳存儲段泵16，超臨界二氧化碳存儲段泵17，液態(tài)二氧化碳存儲段壓力表18，超臨界二氧化碳存儲段壓力表19，液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器20，液態(tài)二氧化碳存儲器21，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥22，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥23，超臨界二氧化碳存儲器24，載熱介質(zhì)供應器25，高壓級儲熱器26，低壓級儲熱器27，預熱用儲熱器28，預熱用儲熱器存儲段開關閥29，預熱用儲熱器釋能段開關閥30，高壓級儲熱器開關閥31，低壓級儲熱器開關閥32，超臨界二氧化碳釋能段開關閥33，預熱用換熱器34，高壓級換熱器35，低壓級換熱器36，高壓級二氧化碳膨脹機37，低壓級二氧化碳膨脹機38，高壓級發(fā)電機39，低壓級發(fā)電機40，二氧化碳回氣段減壓閥41，二氧化碳回氣段過濾器42，二氧化碳回氣段開關閥43等組成，具體操作過程為:
[0050]常壓二氧化碳存儲器I中存儲的常溫常壓二氧化碳氣體，由二氧化碳供氣段開關閥2控制氣體供應量。二氧化碳供氣段開關閥2打開，常壓二氧化碳存儲器I釋放存儲的二氧化碳，經(jīng)二氧化碳供氣段過濾器3過濾，濾去雜質(zhì)氣體，二氧化碳供氣段止回閥4防止二氧化碳回流，再經(jīng)二氧化碳供氣段干燥器5去水干燥，進入低壓級二氧化碳壓縮機6進行壓縮。
[0051]低壓級二氧化碳壓縮機6由低壓級電動機8帶動，電動機的電能可來自富余電力或風能等可再生能源。經(jīng)低壓級二氧化碳壓縮機6壓縮后，二氧化碳壓力、溫度升高，經(jīng)過低壓級冷卻器10冷卻降溫，進入高壓級二氧化碳壓縮機7，高壓級二氧化碳壓縮機7由高壓級電動機9帶動。經(jīng)高壓級二氧化碳壓縮機7實現(xiàn)升壓升溫后，二氧化碳進入高壓級冷卻器11降溫，隨后根據(jù)儲能/釋能模式(定壓或定容)分別經(jīng)歷下述過程。
[0052]當采用定壓儲能/釋能方式時，液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥12打開，超臨界二氧化碳存儲段開關閥13關閉，二氧化碳經(jīng)過液態(tài)二氧化碳存儲段止回閥14，由液態(tài)二氧化碳存儲段泵16升壓至目標壓力后，經(jīng)過液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器20冷卻降溫，進入液態(tài)二氧化碳存儲器21存儲。同時，超臨界二氧化碳存儲器24為兩容腔壓力容器，中間由一可垂直滑動且密閉絕熱的隔板分開。超臨界二氧化碳存儲在上容腔，液態(tài)二氧化碳存儲在下容腔。初始時刻，隔板位于超臨界二氧化碳存儲器24底部，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥22打開，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥23關閉，液態(tài)二氧化碳存儲器21中液態(tài)二氧化碳經(jīng)供應段管道進入超臨界二氧化碳存儲器24下容腔，形成連通器結(jié)構(gòu)，液態(tài)二氧化碳存儲器21中液位下降，超臨界二氧化碳存儲器24下容腔液位上升，推動隔板上移。液態(tài)二氧化碳存儲段壓力表18指示液態(tài)二氧化碳壓力值，當存儲壓力達到目標壓力時，兩存儲器達到穩(wěn)定，隔板與液位均處于穩(wěn)定位置。
[0053]此后，關閉液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥12，打開超臨界二氧化碳存儲段開關閥13，高壓級冷卻器11熱流體側(cè)出口處二氧化碳經(jīng)過超臨界二氧化碳存儲段止回閥15，由超臨界二氧化碳存儲段泵17升壓至目標壓力，超臨界二氧化碳進入超臨界二氧化碳存儲器24上容腔存儲。壓力數(shù)據(jù)可由超臨界二氧化碳存儲段壓力表19得到。此時，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥22關閉，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥23打開，當超臨界二氧化碳進入超臨界二氧化碳存儲器24上容腔時，由于容器上部壓力上升，隔板下降，隔板推動下容腔內(nèi)液態(tài)二氧化碳回流到液態(tài)二氧化碳存儲器21中，液態(tài)二氧化碳存儲器21中液位回升。當超臨界二氧化碳存儲到目標值時，過程結(jié)束。由此兩存儲器完成定壓儲氣過程。
[0054]在采用定壓儲能/釋能方式中，在釋能階段，液態(tài)二氧化碳供應段開關閥22打開，液態(tài)二氧化碳回流段開關閥23關閉，同時打開超臨界二氧化碳釋能段開關閥33，超臨界二氧化碳存儲器24釋放存儲于上容腔的超臨界二氧化碳。隨著超臨界二氧化碳存儲器24上容腔二氧化碳的存儲量減少，液態(tài)二氧化碳存儲器21液位下降，液態(tài)二氧化碳流入超臨界二氧化碳存儲器24下容腔，推動隔板上升，保證超臨界二氧化碳存儲器24上容腔壓力恒定，直到超臨界二氧化碳存儲器24上容腔存儲的二氧化碳排放結(jié)束，兩存儲器達到穩(wěn)定狀態(tài)。至此，兩存儲器完成定壓放氣過程。
[0055]此外，在采用定壓儲能/釋能方式中，在儲能階段，預熱用儲熱器存儲段開關閥29打開，載熱介質(zhì)供應器25釋放載熱介質(zhì)，分別進入低壓級冷卻器10、高壓級冷卻器11和液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器20冷流體側(cè)，完成與溫度較高的二氧化碳之間的熱量交換，并將收集的熱量分別存儲于低壓級儲熱器27、高壓級儲熱器26和預熱用儲熱器28。
[0056]在采用定壓儲能/釋能方式中，在釋能階段，超臨界二氧化碳存儲器24上容腔釋放二氧化碳，二氧化碳進入預熱用換熱器34冷流體側(cè)，同時預熱用儲熱器釋能段開關閥30打開，預熱用儲熱器28釋放載熱介質(zhì)，進入預熱用換熱器34熱流體側(cè)，完成對二氧化碳的預熱過程，放熱后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器25。預熱后的二氧化碳進入高壓級換熱器35冷流體側(cè)，此時高壓級儲熱器開關閥31打開，高壓級儲熱器26釋放存儲熱，在高壓級換熱器35中與二氧化碳完成熱量交換，放熱后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器25，升溫后的二氧化碳進入高壓級二氧化碳膨脹機37實現(xiàn)膨脹做功，高壓級二氧化碳膨脹機37帶動高壓級發(fā)電機39對外發(fā)電。離開高壓級二氧化碳膨脹機37的二氧化碳進入低壓級換熱器36冷流體側(cè)，此時低壓級儲熱器開關閥32打開，低壓級儲熱器27釋放存儲的熱量，由載熱介質(zhì)進入低壓級換熱器36熱流體側(cè)完成熱量交換，降溫后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器25，升溫后的二氧化碳進入低壓級二氧化碳膨脹機38實現(xiàn)膨脹做功，低壓級二氧化碳膨脹機38帶動低壓級發(fā)電機40對外發(fā)電。
[0057]為防止二氧化碳的泄漏需對二氧化碳進行回收，低壓級二氧化碳膨脹機38排放的二氧化碳經(jīng)過二氧化碳回氣段減壓閥41將二氧化碳壓力控制在常壓，再經(jīng)過二氧化碳回氣段過濾器42完成二氧化碳的雜質(zhì)凈化，并通過二氧化碳回氣段開關閥43控制，返回常壓二氧化碳存儲器I中進行存儲。
[0058]當采用定容儲能/釋能方式時，液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥12關閉，超臨界二氧化碳存儲段開關閥13打開，高壓級冷卻器11熱流體側(cè)出口處二氧化碳經(jīng)過超臨界二氧化碳存儲段止回閥15，由超臨界二氧化碳存儲段泵17升壓至目標壓力進入超臨界二氧化碳存儲器24上容腔存儲。由于此時超臨界二氧化碳存儲器24下容腔與液態(tài)二氧化碳存儲器21相互獨立，下容腔中無存儲液，隔板位于超臨界二氧化碳存儲器24底部，故超臨界二氧化碳存儲器24可視為一定容積容器。由此完成超臨界二氧化碳的定容存儲過程。
[0059]當采用定容儲能/釋能方式時，在釋能階段，超臨界二氧化碳釋能段開關閥33打開，超臨界二氧化碳存儲器24釋放存儲于上容腔的超臨界二氧化碳。同樣的，由于此時超臨界二氧化碳存儲器24下容腔與液態(tài)二氧化碳存儲器21相互獨立，下容腔中無存儲液，超臨界二氧化碳存儲器24可視為一定容積容器。由此超臨界二氧化碳存儲器24實現(xiàn)定容放氣過程。
[0060]在采用定容儲能/釋能方式中，在儲能階段，載熱介質(zhì)供應器25釋放載熱介質(zhì)，分別進入低壓級冷卻器10、高壓級冷卻器11冷流體側(cè)，完成與溫度較高的二氧化碳之間的熱量交換，并將收集的熱量存儲于低壓級儲熱器27、高壓級儲熱器26。至此，儲能階段的熱回收過程結(jié)束。
[0061]在采用定容儲能/釋能方式中，在釋能階段，超臨界二氧化碳存儲器24釋放二氧化碳，二氧化碳進入高壓級換熱器35冷流體側(cè)，此時高壓級儲熱器開關閥31打開，高壓級儲熱器26釋放存儲熱，在高壓級換熱器35中與二氧化碳完成熱量交換，放熱后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器25，升溫后的二氧化碳進入高壓級二氧化碳膨脹機37實現(xiàn)膨脹做功，高壓級二氧化碳膨脹機37帶動高壓級發(fā)電機39對外發(fā)電。離開高壓級二氧化碳膨脹機37的二氧化碳進入低壓級換熱器36冷流體側(cè)，此時低壓級儲熱器開關閥32打開，低壓級儲熱器27釋放存儲的熱量，由載熱介質(zhì)進入低壓級換熱器36熱流體側(cè)完成熱量交換，降溫后的載熱介質(zhì)返回載熱介質(zhì)供應器25，升溫后的二氧化碳進入低壓級二氧化碳膨脹機38實現(xiàn)膨脹做功，低壓級二氧化碳膨脹機38帶動低壓級發(fā)電機40對外發(fā)電。之后，低壓級二氧化碳膨脹機38排放的二氧化碳經(jīng)過二氧化碳回氣段減壓閥41將二氧化碳壓力控制在常壓，再經(jīng)過二氧化碳回氣段過濾器42完成二氧化碳的雜質(zhì)凈化，并通過二氧化碳回氣段開關閥43控制，返回常壓二氧化碳存儲器I中進行存儲。
[0062]圖2詳細示出了本實用新型的雙存儲器工作原理示意圖。所述超臨界二氧化碳存儲器24工作時，超臨界二氧化碳存儲于上容腔，液態(tài)二氧化碳存儲于下容腔。液態(tài)二氧化碳存儲器21通過供液管路、回液管路與超臨界二氧化碳存儲器下容腔相連通，超臨界二氧化碳存儲器24上容腔設置進氣管路和出氣管路，完成超臨界二氧化碳的存儲和釋放。
[0063]當采用定壓儲氣/放氣方案時:
[0064]圖2-A中，初始時刻，超臨界二氧化碳存儲器無氣、液存儲，隔板位于超臨界二氧化碳存儲器底端。供液管路打開，液態(tài)二氧化碳存儲器輸送液態(tài)二氧化碳進入超臨界二氧化碳存儲器下容腔，推動隔板上移，同時液態(tài)二氧化碳存儲器液位下降。當兩容腔壓力達到平衡，液態(tài)二氧化碳不再流動，兩容腔液面穩(wěn)定，隔板不再上升。此時兩存儲器達到圖2-B中所示的穩(wěn)定狀態(tài)。
[0065]定壓儲氣階段，如圖2-C中所示，超臨界二氧化碳由進氣管路進入超臨界二氧化碳存儲器上容腔，推動隔板下滑，超臨界二氧化碳存儲器下容腔內(nèi)液態(tài)二氧化碳受擠壓進入回液管路，返回超臨界二氧化碳存儲器。在此過程中，超臨界二氧化碳存儲器上容腔進氣，隔板下降，液態(tài)二氧化碳存儲器液位上升。當超臨界二氧化碳存儲器上容腔達到指定存儲量時，儲氣過程結(jié)束，兩存儲器達到如圖2-D中所示的穩(wěn)定狀態(tài)。定壓放氣階段，如圖2-A所示，此時超臨界二氧化碳存儲器上容腔充滿了二氧化碳介質(zhì)。上容腔內(nèi)二氧化碳通過超臨界二氧化碳存儲器出氣管路對外排放，存儲量減少。液態(tài)二氧化碳存儲器通過供液管路向超臨界二氧化碳存儲器下容腔供應液態(tài)二氧化碳，推動隔板上移，保證上容腔內(nèi)壓力恒定。當放氣過程結(jié)束，兩容腔再次達到平衡，液態(tài)二氧化碳不再流動，兩容腔液面穩(wěn)定，隔板不再上升，此時兩存儲器達到圖2-B中所示的穩(wěn)定狀態(tài)。
[0066]如上所述，兩存儲器完成定壓儲氣/放氣過程。
[0067]當采用定容儲氣/放氣方案時:
[0068]當采用定容儲氣/放氣方案時，超臨界二氧化碳存儲器處于工作狀態(tài)，液態(tài)二氧化碳存儲器處于閑置狀態(tài)。隔板位于超臨界二氧化碳存儲器底部，超臨界二氧化碳存儲器上容腔可視為一定容容器，分別利用超臨界二氧化碳存儲器進氣管路和出氣管路完成定容儲氣/放氣。
[0069]此外，以定壓儲氣/放氣方案和定容儲氣/放氣方案為基礎，雙存儲器系統(tǒng)亦可實現(xiàn)定壓儲氣/定容放氣或定容儲氣/定壓放氣。
[0070]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種以二氧化碳為工質(zhì)的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，包括:二氧化碳供應單元、二氧化碳壓縮儲能單元、二氧化碳膨脹釋能單元、載熱介質(zhì)循環(huán)回路，其特征在于: 所述二氧化碳供應單元包括常壓二氧化碳存儲器(I); 所述二氧化碳壓縮儲能單元包括低壓級二氧化碳壓縮機(6)、高壓級二氧化碳壓縮機(7)、液態(tài)二氧化碳存儲段泵(16)、超臨界二氧化碳存儲段泵(17)、液態(tài)二氧化碳存儲器(21)及超臨界二氧化碳存儲器(24)，其中， -所述低壓級二氧化碳壓縮機(6 )的進氣口通過管路與所述常壓二氧化碳存儲器(I)的出氣口連通，所述低壓級二氧化碳壓縮機(6)產(chǎn)生的高壓氣體穿過低壓級冷卻器(10)的熱流體側(cè)后，經(jīng)氣體管路通入所述高壓級二氧化碳壓縮機(7)的進氣口 ； 一所述高壓級二氧化碳壓縮機(7)產(chǎn)生的高壓氣體穿過高壓級冷卻器(11)的熱流體側(cè)后，一部分經(jīng)帶有液態(tài)二氧化碳存儲段開關閥(12)的氣體管路通入所述液態(tài)二氧化碳存儲段泵(16)，所述液態(tài)二氧化碳存儲段泵(16)產(chǎn)生的高壓氣體穿過液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器(20)的熱流體側(cè)后進入所述液態(tài)二氧化碳存儲器(21)，另一部分經(jīng)帶有超臨界二氧化碳存儲段開關閥(13)的氣體管路通入所述超臨界二氧化碳存儲段泵(17)，所述超臨界二氧化碳存儲段泵(17)產(chǎn)生的高壓氣體通入所述超臨界二氧化碳存儲器(24)上容腔；—所述液態(tài)二氧化碳存儲器(21)存儲的液態(tài)二氧化碳，經(jīng)設有液態(tài)二氧化碳供應段開關閥(22)的供液管路通入所述超臨界二氧化碳存儲器(24)下容腔，所述超臨界二氧化碳存儲器(24)下容腔存儲的液態(tài)二氧化碳，經(jīng)設有液態(tài)二氧化碳回流段開關閥(23)的供液管路通入所述液態(tài)二氧化碳存儲器(21)； 所述二氧化碳膨脹釋能單元包括高壓級二氧化碳膨脹機(37)及低壓級二氧化碳膨脹機(38)，其中，` 一所述超臨界二氧化碳存儲器(24)存儲的高壓氣體，經(jīng)設有超臨界二氧化碳釋能段開關閥(33)的氣體管路依次通入預熱用換熱器(34)和高壓級換熱器(35)的冷流體側(cè)后通入所述高壓級二氧化碳膨脹機(37)； 一所述高壓級二氧化碳膨脹機(37)膨脹后的氣體，經(jīng)氣體管路通入低壓級換熱器(36)的冷流體側(cè)后通入所述低壓級二氧化碳膨脹機(38)； -所述低壓級二氧化碳膨脹機(38 )膨脹后的氣體流入常壓二氧化碳存儲器(I); 所述載熱介質(zhì)循環(huán)回路包括載熱介質(zhì)供應器(25)、高壓級儲熱器(26)、低壓級儲熱器(27)及預熱用儲熱器(28)，所述載熱介質(zhì)供應器(25)中的載熱介質(zhì)經(jīng)管路分別通入低壓級冷卻器(10)、高壓級冷卻器(11)、液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器(20)的冷流體側(cè)后進入所述低壓級儲熱器(27)、高壓級儲熱器(26)、預熱用儲熱器(28)，所述低壓級儲熱器(27)、高壓級儲熱器(26 )、預熱用儲熱器(28 )中的載熱介質(zhì)經(jīng)管路分別通入低壓級換熱器(36 )、高壓級換熱器(35 )、預熱用換熱器(34 )的熱流體側(cè)后進入所述載熱介質(zhì)供應器(25 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述載熱介質(zhì)供應器(25)通過一共同的低溫載熱介質(zhì)供應管路將載熱介質(zhì)分送至低壓級冷卻器(10)、高壓級冷卻器(11)、液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器(20)的冷流體側(cè)，位于載熱介質(zhì)供應器(25)和液態(tài)二氧化碳存儲段冷卻器(20)之間的供應管路上設有預熱用儲熱器存儲段開關閥(29)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓級儲熱器(27)、高壓級儲熱器(26)、預熱用儲熱器(28)分別通過各自獨立的高溫載熱介質(zhì)供應管路將載熱介質(zhì)分別送至低壓級換熱器(36)、高壓級換熱器(35)、預熱用換熱器(34)的熱流體側(cè)，其中，所述低壓級儲熱器(27)與低壓級換熱器(36)之間的供應管路上設有低壓級儲熱器開關閥(32)，所述高壓級儲熱器(26)與高壓級換熱器(35)之間的供應管路上設有高壓級儲熱器開關閥(31)，所述預熱用儲熱器(28)與預熱用換熱器(34)之間的供應管路上設有預熱用儲熱器釋能段開關閥(30)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述液態(tài)二氧化碳存儲段泵(16)的進口管路上設有液態(tài)二氧化碳存儲段止回閥(14)，出口管路上設有液態(tài)二氧化碳存儲段壓力表(18 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述超臨界二氧化碳存儲段泵(17)的進口管路上設有超臨界二氧化碳存儲段止回閥(15)，出口管路上設有超臨界二氧化碳存儲段壓力表(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述常壓二氧化碳存儲器(I)和低壓級二氧化碳壓縮機(6)之間的氣體管路上設有二氧化碳供氣段開關閥(2)，和/或二氧化碳供氣段過濾器(3)，和/或二氧化碳供氣段止回閥(4)，和/或二氧化碳供氣段干燥器(5 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓級二氧化碳膨脹機(38)和常壓二氧化碳存儲器(I)之間的氣體管路上設有二氧化碳回氣段減壓閥(41)，和/或二氧化碳回氣段過濾器(42)，和/或二氧化碳回氣段開關閥(43)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓級二氧化碳壓縮機(6)、高壓級二氧化碳壓縮機(7)分別由低壓級電動機(8)、高壓級電動機(9)驅(qū)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓級二氧化碳膨脹機(37)、低壓級二氧化碳膨脹機(38)分別驅(qū)動高壓級發(fā)電機(39)、低壓級發(fā)電機(40)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述超臨界二氧化碳存儲器(24)為兩容腔壓力容器，包括上容腔和下容腔，兩容腔中間由一可垂直滑動且密閉絕熱的隔板分開；所述超臨界二氧化碳存儲器(24)上容腔存儲超臨界二氧化碳，下容腔存儲液態(tài)二氧化碳；所述液態(tài)二氧化碳存儲器(21)通過供液管路、回液管路與超臨界二氧化碳存儲器(24)下容腔相連通；所述超臨界二氧化碳存儲器(24)上容腔設置進氣管路和出氣管路。
【文檔編號】F01K25/04GK203420754SQ201320529383
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】楊科, 張遠, 李雪梅, 徐建中 申請人:中國科學院工程熱物理研究所