本發(fā)明涉及儲(chǔ)存和釋放電能的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風(fēng)能、太陽能和海洋能等可再生能源發(fā)電受季節(jié)、氣象和地域條件的影響，具有明顯的不連續(xù)、不穩(wěn)定性。發(fā)出的電能波動(dòng)較大，可調(diào)節(jié)性差。同時(shí)水力發(fā)電項(xiàng)目在豐水期發(fā)電量充足，但由于耗電總量在一定時(shí)期內(nèi)較為固定，造成了豐水期電能大量損失以及設(shè)備、線網(wǎng)的損耗。當(dāng)電網(wǎng)接入的發(fā)電容量過多時(shí)，電網(wǎng)的穩(wěn)定性將受到影響。另外，工業(yè)尾氣引發(fā)了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題、資源的循環(huán)利用以及提高能源利用效率問題都促使人們?nèi)で蠼鉀Q這些問題的方法。如何實(shí)現(xiàn)電能的連續(xù)、穩(wěn)定輸出以及過剩電能的大規(guī)模儲(chǔ)存問題，可以解決可再生能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)沖擊、發(fā)電與用電的時(shí) 差矛盾等問題，同時(shí)也是構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵。

目前儲(chǔ)能技術(shù)可分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能及相變儲(chǔ)能四大類。最成熟、最普遍的儲(chǔ)能方式是抽水蓄能，由于它的應(yīng)用受地質(zhì)等條件的限制，遠(yuǎn)不能滿足電力發(fā)展；壓縮空氣蓄能的一大缺陷在于效率較低；蓄電池儲(chǔ)電能力小、壽命短，能量密度低，致使其實(shí)現(xiàn)大型電站儲(chǔ)能受到限制；電解水，用氫氣儲(chǔ)存電能的方式受到氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸難度大等缺陷的限制。

例如授權(quán)公告號(hào)為CN 204633478 U的中國實(shí)用新型專利，其公開了一種儲(chǔ)存和釋放電能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括含碳氧化合物凈化系統(tǒng)、造氣系統(tǒng)、甲烷化反應(yīng)系統(tǒng)、蒸汽透平系統(tǒng)、氣體分離系統(tǒng)、天然氣儲(chǔ)罐和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)。通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)將過剩電能先以替代天然氣的形式儲(chǔ)存起來，當(dāng)用電高峰來臨時(shí)，將替代天然氣通過燃機(jī)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，達(dá)到現(xiàn)有電網(wǎng)的調(diào)峰和提高電能利用效率的目的。該系統(tǒng)較為復(fù)雜，該系統(tǒng)中涉及到甲烷、天然氣易燃?xì)怏w，容易發(fā)生爆炸；還需脫去甲烷、天然氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的硫、氮等雜質(zhì)，從而增加了成本。

又例如公布號(hào)為CN 102918260 A的中國發(fā)明專利，其公開了一種在能量控溫壓力罐中儲(chǔ)存可再生能量和轉(zhuǎn)換為電能的方法與系統(tǒng)，在罐中積蓄的熱轉(zhuǎn)移到傳輸試劑，作為壓力氣體的傳輸試劑被提供給渦輪，渦輪驅(qū)動(dòng)其他發(fā)電機(jī)。當(dāng)存在可再生能量流時(shí)，同時(shí)使用轉(zhuǎn)換器和其他發(fā)電機(jī)給出了接收該系統(tǒng)的更高輸出功率的可能性。在系統(tǒng)必須通過變壓器連接到電網(wǎng)的情況下，能使用具有比主發(fā)電機(jī)的功率更低功率的變壓器。此外，此變壓器可在運(yùn)行期間更好地更持續(xù)地使用。使用可再生能量流傳感器向控制系統(tǒng)給出關(guān)于實(shí)際流的信息?；谶@條信息，控制系統(tǒng)操控：轉(zhuǎn)換器，在傳輸試劑回路中的模塊以及其他發(fā)電機(jī)的控制模塊。此外，控制系統(tǒng)可使用在渦輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中積蓄的能量。該系統(tǒng)產(chǎn)生額外熱流，其可用于其它目的。該系統(tǒng)能作為穩(wěn)定電能源工作而無需連接到電網(wǎng)。若需要，在存在太陽能流時(shí)，加熱器 和熱交換器能同時(shí)工作，其給出比正常情形下甚至比兩倍更大的驅(qū)動(dòng)渦輪和發(fā)電機(jī)的傳輸試劑流并因此給出兩倍大的電能流，也就說在此過程中需加熱器進(jìn)行加熱產(chǎn)生動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電，這樣勢必增加了發(fā)電的成本。

又例如公開號(hào)為CN1286516A的中國發(fā)明專利，其公開了一種利用液態(tài)空氣儲(chǔ)存電能的方法，包括電網(wǎng)、監(jiān)控系統(tǒng)、空氣液化設(shè)備、單向壓力閥、液空儲(chǔ)能罐等，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)上電壓升高時(shí)，就會(huì)自動(dòng)開啟空氣液化設(shè)備，產(chǎn)生的液態(tài)空氣在壓力差的作用下，會(huì)通過單向壓力閥進(jìn)入液空儲(chǔ)存罐，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能；當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)上電壓降壓時(shí)，又會(huì)自動(dòng)開啟液空輸出裝置，并驅(qū)動(dòng)氣力發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)補(bǔ)充供電?？稍偕茉窗l(fā)電轉(zhuǎn)換效率很低，發(fā)電功率波動(dòng)性很大，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生很大的潮流反向及無功的能量沖擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)， 解決現(xiàn)有技術(shù)中可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)換效率很低，發(fā)電功率波動(dòng)性很大，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生很大的潮流反向及無功的能量沖擊的問題。

任何一種發(fā)電行為所產(chǎn)生的電能，都不可能被100%消耗，尤其是可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)換效率很低，發(fā)電功率波動(dòng)性很大，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生很大的潮流反向及無功的能量沖擊，即使最大功率并網(wǎng)發(fā)電的效率完全受電力傳輸因素的限制，無法發(fā)揮全部能力。因此需研發(fā)一種儲(chǔ)能技術(shù)參與到系統(tǒng)中調(diào)節(jié)峰谷功率才能安全平穩(wěn)并網(wǎng)。壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)是一種新形勢儲(chǔ)能發(fā)電裝置中的發(fā)電設(shè)備，把谷電或剩余電力用空氣壓縮作為介質(zhì)儲(chǔ)存起來，待電壓電流波動(dòng)或者過低時(shí)，運(yùn)行發(fā)電，提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明采用的方案如下：

一種氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括多個(gè)壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐和多個(gè)壓縮空氣罐；所述發(fā)電系統(tǒng)包括變頻器、變頻電機(jī)、空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。工作時(shí)，壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐中的高壓空氣和帶有壓強(qiáng)的液壓油釋放出來，帶有壓強(qiáng)的液壓油推動(dòng)空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)工作，該空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而提高了整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)還包括升壓泵和液力泵。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述液力泵上設(shè)有液流調(diào)控機(jī)構(gòu)，從而對(duì)液壓油進(jìn)行輸送進(jìn)行調(diào)控。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)的前端設(shè)有功率控制器。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)電機(jī)的前端設(shè)有逆變器。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述逆變器通過接口開關(guān)與孤島用電或并網(wǎng)系統(tǒng)連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐的下端設(shè)有卸載池，當(dāng)儲(chǔ)能罐中氣液混合物的壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，可以通過卸載池進(jìn)行卸載來降低壓力。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐中裝有液壓油和壓縮空氣。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐與空氣壓縮機(jī)連接，從而將空氣壓縮后通入壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐中。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐內(nèi)的空氣與液壓油混合物加壓后的壓力為30MPa。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)為液壓馬達(dá)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述功率控制器與計(jì)算機(jī)連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)設(shè)有油壓傳感器、空氣濾清器和消音器。在機(jī)油不足時(shí)，設(shè)備不能正常啟動(dòng)，若潤滑機(jī)油過量時(shí)，設(shè)備也不能正常工作，這時(shí)油壓傳感器進(jìn)行提示需添加潤滑機(jī)油或者通過放油嘴將多余潤滑機(jī)油放出；壓縮空氣進(jìn)入空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)的主體內(nèi)首先要經(jīng)過空氣濾清器進(jìn)行過濾，防止雜質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)對(duì)汽缸造成磨損；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)噪音較大，增設(shè)消音器從而降低噪音對(duì)工作人員的干擾。

本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理為：首先將空氣壓縮后通入到壓縮空氣罐中，由于液壓油為液體無法進(jìn)行壓縮，直接將液壓油打入到壓縮空氣罐中，將液壓油與空氣的混合體通過空氣壓縮機(jī)進(jìn)行加壓到30MPa儲(chǔ)存，這樣液壓油就成為帶有壓強(qiáng)的液體。當(dāng)電壓電流波動(dòng)或者過低時(shí)，將壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐中的高壓空氣和帶有壓強(qiáng)的液壓油釋放出來，帶有壓強(qiáng)的液壓油推動(dòng)空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)工作，該空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而提高了整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。最終發(fā)出的電能通過逆變器轉(zhuǎn)變后，接口開關(guān)打開，將電能輸送到孤島用電或并網(wǎng)系統(tǒng)中。發(fā)電過程中計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控功率控制器，從而控制空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。

圖2為按照本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡圖。

附圖中標(biāo)號(hào)：

變頻器1，變頻電機(jī)2，液力泵3，壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4，壓縮空氣罐5，液流調(diào)控機(jī)構(gòu)6，空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7，功率控制器8，計(jì)算機(jī)9，發(fā)電機(jī)10，逆變器11，接口開關(guān)12，孤島用電或并網(wǎng)系統(tǒng)13，卸載池14，升壓泵15，空氣壓縮機(jī)16。

具體實(shí)施方式

以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，按照本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的一種氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括多個(gè)壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4和多個(gè)壓縮空氣罐5；所述發(fā)電系統(tǒng)包括變頻器1、變頻電機(jī)2、空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7和發(fā)電機(jī)10。工作時(shí)，首先將空氣壓縮后通入到壓縮空氣罐5中，由于液壓油為液體無法進(jìn)行壓縮，直接將液壓油打入到壓縮空氣罐5中，將液壓油與空氣的混合體通過空氣壓縮機(jī)進(jìn)行加壓到30MPa儲(chǔ)存，這樣液壓油就成為帶有壓強(qiáng)的液體；當(dāng)電壓電流波動(dòng)或者過低時(shí)，將壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4中的高壓空氣釋放出來進(jìn)行推動(dòng)空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7、發(fā)電機(jī)10進(jìn)行發(fā)電，從而提高了整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。壓縮空氣罐5的罐體的壓力不小于10MPa。

在本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)還包括升壓泵15和液力泵3。

在本實(shí)施例中，所述液力泵3上設(shè)有液流調(diào)控機(jī)構(gòu)6，從而對(duì)液壓油進(jìn)行輸送進(jìn)行調(diào)控。

在本實(shí)施例中，所述空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7的前端設(shè)有功率控制器8。

在本實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)10的前端設(shè)有逆變器11。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述逆變器11通過接口開關(guān)12與孤島用電或并網(wǎng)系統(tǒng)13連接。

在本實(shí)施例中，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4中裝有液壓油和壓縮空氣。

在本實(shí)施例中，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4內(nèi)的空氣與液壓油混合物加壓后的壓力為30MPa。

在本實(shí)施例中，所述空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7為液壓馬達(dá)。

在本實(shí)施例中，所述功率控制器8與計(jì)算機(jī)9連接。

在本實(shí)施例中，所述空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7內(nèi)設(shè)有油壓傳感器、空氣濾清器和消音器。在機(jī)油不足時(shí)，設(shè)備不能正常啟動(dòng)，若潤滑機(jī)油過量時(shí)，設(shè)備也不能正常工作，這時(shí)油壓傳感器進(jìn)行提示需添加潤滑機(jī)油或者通過放油嘴將多余潤滑機(jī)油放出；壓縮空氣進(jìn)入空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)的主體內(nèi)首先要經(jīng)過空氣濾清器進(jìn)行過濾，防止雜質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)對(duì)汽缸造成磨損；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)噪音較大，增設(shè)消音器從而降低噪音對(duì)工作人員的干擾。

本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理為：首先將空氣壓縮后通入到壓縮空氣罐5中，由于液壓油為液體無法進(jìn)行壓縮，直接將液壓油打入到壓縮空氣罐5中，將液壓油與空氣的混合體通過空氣壓縮機(jī)進(jìn)行加壓到30MPa儲(chǔ)存，這樣液壓油就成為帶有壓強(qiáng)的液體。當(dāng)電壓電流波動(dòng)或者過低時(shí)，將壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4中的高壓空氣和帶有壓強(qiáng)的液壓油釋放出來，帶有壓強(qiáng)的液壓油推動(dòng)空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7工作，該空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7帶動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電，從而提高了整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。最終發(fā)出的電能通過逆變器轉(zhuǎn)變后，接口開關(guān)打開，將電能輸送到孤島用電或并網(wǎng)系統(tǒng)中。發(fā)電過程中計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控功率控制器，從而控制空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

如圖2所示，按照本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡圖。

在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)10與升壓泵15連接，在發(fā)電機(jī)10工作時(shí)壓力不夠時(shí)，升壓泵15進(jìn)行升壓提供足夠的壓力。

在本實(shí)施例中，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4與空氣壓縮機(jī)16連接，從而將空氣壓縮后通入壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4中。

在本實(shí)施例中，所述壓縮空氣液流儲(chǔ)能罐4的下端設(shè)有卸載池14，當(dāng)儲(chǔ)能罐4中氣液混合物的壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，可以通過卸載池14進(jìn)行卸載來降低壓力。

需要說明的是，本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)中空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7以及發(fā)電機(jī)10的排氣、排油均具有壓力，切勿在帶壓狀態(tài)安裝或維修本發(fā)明中的壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7以及發(fā)電機(jī)10。本發(fā)明中的壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7以及發(fā)電機(jī)10在帶壓的情況下非正常操作，一旦泄漏沖擊壓力可于短距離內(nèi)致人受傷及死亡。請務(wù)必由專業(yè)人員進(jìn)行操作。

壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7以及發(fā)電機(jī)10第一次操作務(wù)必完成以下4項(xiàng)。

1.管道連接試壓30MP靜態(tài)1小時(shí)后檢查無泄漏；

2.升壓空載運(yùn)行0.5小時(shí)啟動(dòng)升壓按鈕，繼續(xù)運(yùn)行無故障提示；

3.升壓部分與運(yùn)行部分無壓連接后試運(yùn)行0.5小時(shí)無故障提示；

4.第一次工作運(yùn)行完畢屏幕提示對(duì)話窗輸入“*666#”確認(rèn)指令。

壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7以及發(fā)電機(jī)10為全自動(dòng)運(yùn)行，無需人工參與。壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)前，請務(wù)必將輸出交流開關(guān)設(shè)在（ON）位置（開關(guān)向上）。否則不能工作或?qū)p壞壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)（不能開路啟動(dòng)）。機(jī)組在初次使用時(shí)，會(huì)自動(dòng)反復(fù)啟動(dòng)3次，電腦完成邏輯實(shí)驗(yàn)分析，顯示屏顯示：“success of the test”（成功的測試）即啟動(dòng)成功。

壓縮空氣液力發(fā)動(dòng)機(jī)7以及發(fā)電機(jī)10輸出的電壓為380v--400v, 頻率為40--50HZ。

本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本發(fā)明的氣推油儲(chǔ)能系統(tǒng)包括本說明書中各部分的任意組合。限于篇幅且為了使說明書簡明，在此沒有將這些組合一一詳細(xì)介紹，但看過本說明書后，由本說明書構(gòu)成的各部分的任意組合構(gòu)成的本發(fā)明的范圍已經(jīng)不言自明。