本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，涉及電力存儲(chǔ)技術(shù)，在用電低谷時(shí)通過液壓泵將液體從儲(chǔ)液器壓入活塞式蓄能器，使罐內(nèi)氣體受到壓縮，從而將電能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能存儲(chǔ)起來；在用電高峰時(shí)，活塞式蓄能器中的高壓氣體膨脹將液體壓出，經(jīng)管道驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。本實(shí)用新型專利技術(shù)利用活塞式蓄能器工作特點(diǎn)，使壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)微型化，解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)地理?xiàng)l件的依賴問題。同時(shí)具有造價(jià)低、效率高、不受儲(chǔ)能周期限制、適用于各種類型電源、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及電力存儲(chǔ)
，特別是一種液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
長(zhǎng)期以來，為滿足不斷增加的電力負(fù)荷要求，電力部門不得不根據(jù)最大負(fù)荷要求建設(shè)發(fā)電能力。這一方面造成了大量發(fā)電能力的過剩和浪費(fèi)，另一方面，電力部門又不得不在用電高峰時(shí)段限制用電。因此迫切需要經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、可靠、高效的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)與之相配套以緩解系統(tǒng)負(fù)荷峰谷差過大的情況。特別對(duì)于核電站等僅能高位運(yùn)行的電力系統(tǒng)，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求就更為迫切。更為重要的是，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)是將間歇性能源“拼接”起來， 提高可再生能源利用率的有效手段。同時(shí)，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)還是解決分布式能源系統(tǒng)容量小、 負(fù)荷波動(dòng)大的問題的關(guān)鍵技術(shù)。壓縮空氣儲(chǔ)能是除抽水蓄能外最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)。傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是基于燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)開發(fā)的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，在用電低谷將氣體壓入儲(chǔ)氣室中， 從而將電能轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能存儲(chǔ)起來；在用電高峰將高壓氣體從儲(chǔ)氣室釋放，進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室同燃料一起燃燒，然后驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電。傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有儲(chǔ)能容量較大、 儲(chǔ)能周期長(zhǎng)、效率較高和單位投資相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)；但是壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)仍然依賴燃燒化石燃料提供熱源，不符合綠色能源發(fā)展要求；同時(shí)，傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)也需要特定的地理?xiàng)l件建造大型儲(chǔ)氣室，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，從而大大限制了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)專利的目的是公開一種液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)面臨的主要問題，即對(duì)特殊地理?xiàng)l件的依賴問題，它在用電低谷通過液壓泵將液體從儲(chǔ)液器壓入活塞式蓄能器使罐內(nèi)氣體受到壓縮，從而將電能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能存儲(chǔ)起來；在用電高峰時(shí)，活塞式蓄能器中的高壓氣體膨脹將液體壓出，經(jīng)管道驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)地理?xiàng)l件的依賴問題。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)的技術(shù)解決方案是一種液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組、活塞式蓄能器、儲(chǔ)液器、閥門及管道；其液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組為可逆式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組，包括至少一臺(tái)可逆式液壓泵-馬達(dá)；可逆式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組經(jīng)兩管道分別與儲(chǔ)液器、活塞式蓄能器相通連，兩管道中各設(shè)有閥門。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其當(dāng)有多臺(tái)可逆式液壓泵-馬達(dá)時(shí)，多臺(tái)可逆式液壓泵-馬達(dá)為串聯(lián)形式或并聯(lián)形式；在并聯(lián)形式中，各分軸與主驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)連接， 多條管道相互并聯(lián)，各條管道中設(shè)有閥門，或分別匯于兩個(gè)總閥門。一種液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組、活塞式蓄能器、儲(chǔ)液器、閥門及管道；其液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組為四機(jī)式或三機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組，包括至少一臺(tái)液壓泵、一臺(tái)液壓馬達(dá)；液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組的左右端分別經(jīng)兩管道與儲(chǔ)液器、活塞式蓄能器相通連， 兩管道中各設(shè)有閥門；液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組左右端的一管道與儲(chǔ)液器、活塞式蓄能器相通連，構(gòu)成儲(chǔ)能回路，左右端的另一管道與儲(chǔ)液器、活塞式蓄能器相通連，構(gòu)成釋能回路。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其當(dāng)有多臺(tái)液壓泵、液壓馬達(dá)時(shí)，多臺(tái)液壓泵、液壓馬達(dá)為串聯(lián)形式或并聯(lián)形式；在并聯(lián)形式中，各分軸與主驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)連接，多條管道相互并聯(lián)，構(gòu)成多條儲(chǔ)能回路或釋能回路，各條管道中設(shè)有閥門，或分別匯于兩個(gè)總閥門。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組的驅(qū)動(dòng)電源，為常規(guī)電站低谷(低價(jià))電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、水電或潮汐發(fā)電中的一種或多種。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述活塞式蓄能器，為全置換式或非全置換式，其工作壓力范圍為O至138MPa。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述全置換式活塞式蓄能器，經(jīng)管道與高壓氣瓶或中壓氣瓶相通連，管道中設(shè)有閥門。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述儲(chǔ)液器，安裝在地上或地下；儲(chǔ)液器中的液體，為礦物油、水、甘油三酯、聚乙二醇、合成酯、聚烯烴、水包油型乳化液、油包水型乳化液、含聚合物水溶液、磷酸酯無水合成液中的一種或多種的組合。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述活塞式蓄能器中的氣體，是空氣、氮?dú)狻鍤狻⒑庵械囊环N或多種的混合；活塞式蓄能器安裝在地上或地下。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述液壓泵或可逆式液壓泵-馬達(dá)， 是定量液壓泵或變量液壓泵中的齒輪式、葉片式、柱塞式、螺桿式、羅茨式中的一種。所述的液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其所述液壓馬達(dá)或可逆式液壓泵-馬達(dá)，是高速液壓馬達(dá)或低速液壓馬達(dá)中的齒輪式、葉片式、柱塞式、螺桿式、羅茨式中的一種。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于利用活塞式蓄能器的工作特點(diǎn)，使壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)微型化，從而解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)地理?xiàng)l件的依賴問題。同時(shí)具有造價(jià)低、效率高、不受儲(chǔ)能周期限制、適用于各種類型電源、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。附圖說明圖1為本技術(shù)液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本技術(shù)液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式本技術(shù)的一種液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，它在用電低谷通過液壓泵將液體從儲(chǔ)液器壓入活塞式蓄能器，使罐內(nèi)氣體受到壓縮，從而將電能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能存儲(chǔ)起來；在用電高峰，活塞式蓄能器中的高壓氣體膨脹將液體壓出，經(jīng)管道驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。它利用活塞式蓄能器工作特點(diǎn)，使壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)微型化，從而解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)地理?xiàng)l件的依賴問題。本技術(shù)的驅(qū)動(dòng)電源為常規(guī)電站低谷(低價(jià))電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、水電或潮汐發(fā)電中的一種或多種。儲(chǔ)能過程在用電低谷(低價(jià))、可再生能源發(fā)電冗余時(shí)啟用； 釋能過程在用電高峰(高價(jià))、電力事故、可再生能源發(fā)電不符合要求時(shí)啟用。同時(shí)具有造價(jià)低、效率高、不受儲(chǔ)能周期限制、適用于各種類型電源、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景實(shí)施例圖1是本技術(shù)液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)施例1。本技術(shù)的四機(jī)式液壓-氣壓結(jié)合的活塞式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其采用四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組，活塞式蓄能器為非全置換式。其中，儲(chǔ)液器1，管道2、4、6、8、10、11、13，四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組5，閥門3、7、12和活塞式蓄能器9。四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組包括電動(dòng)機(jī)、液壓泵、 液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)；電動(dòng)機(jī)與液壓泵的傳動(dòng)軸固接，發(fā)電機(jī)與液壓馬達(dá)的傳動(dòng)軸固接。儲(chǔ)液器1與四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組5經(jīng)管道2、4、11、13及閥門3、12相通連，四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組5與活塞式蓄能器9經(jīng)管道6、8、10及閥門7相通連。儲(chǔ)能時(shí)，閥門3、7打開，閥門12關(guān)閉，低谷(低價(jià))電驅(qū)動(dòng)四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組5，將液體通過管道2、4、6、10、8壓入活塞式蓄能器9，使罐內(nèi)氣體受到壓縮。儲(chǔ)能過程結(jié)束，閥門3、7關(guān)閉。釋能時(shí)，閥門7、12打開，閥門3關(guān)閉，活塞式蓄能器9中的高壓氣體膨脹，將液體經(jīng)管道8、10、11、13及閥門7、12送到儲(chǔ)液器1，并驅(qū)動(dòng)四機(jī)式液壓泵-馬達(dá)儲(chǔ)能機(jī)組5發(fā)電。釋能過程結(jié)束，閥門7、12關(guān)閉。一般情況下，儲(chǔ)能和釋能過程不同時(shí)運(yùn)行，儲(chǔ)能時(shí)，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳海生，嚴(yán)曉輝，張雪輝，孟愛紅，譚春青，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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