一种电力储能调峰系统的制作方法

本发明涉及电力调峰技术领域，特别是涉及一种电力储能调峰系统。

背景技术：

随着社会经济的飞速发展，社会用电量逐年增加，传统的化学能源对环境造成越来越大的压力，为减少用电压力和环境压力，新能源发电已逐步替代传统发电，其中新能源发电以风力发电和太阳能发电为主。

风力发电和太阳能发电主要的缺陷就是它们的不稳定性，随着气候、环境等因素波动，极不稳定。风力发电和太阳能发电的不稳定性是一个行业性难题，为解决这一难题，需要开发发电储能调峰系统。

现有的应用于风力发电和太阳能发电的储能调峰系统多采用压缩空气作为储能介质，在发电高峰时段，过剩的电能用于将空气压缩，从而把过剩的电能储存起来。在发电低谷时段，压缩空气膨胀推动发电机做功，提供额外电力以弥补发电量的不足。

现有的发电储能系统存在以下缺点：1)以压缩空气储能需要储气室、换热器和蓄热装置等，系统复杂且储气室空间有限；2)以压缩空气储能无法实现燃煤电厂排放烟气的二次利用及温室气体减排；3)以压缩co2储能需保证co2来源，且制备co2成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、效率高、低成本的电力储能调峰系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电力储能调峰系统，分别与发电系统和电网连接，所述电力储能调峰系统包括：

中继存储罐，用于存储低温低压气体；

气体压缩机，分别与所述发电系统和所述中继存储罐连接，用于根据所述发电系统提供的第一动力对所述低温低压气体进行压缩得到低温高压气体；

存储模块，与所述气体压缩机连接，用于存储所述低温高压气体；

动力模块，与所述存储模块连接，用于将第二动力转换成电能并入所述电网，所述第二动力为所述低温高压气体还原成所述低温低压气体时释放的动能；

所述低温低压气体为含有少量n2的co2，所述低温低压气体从烟气中获取。

优选地，所述系统还包括：

压力传感器，所述压力传感器位于所述中继存储罐内，用于检测所述中继存储罐内的压力；

所述中继存储罐设有第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述第一阀门位于所述中继存储罐的设定高度处；所述第二阀门位于所述中继存储罐的上端部；所述第三阀门位于所述中继存储罐的下端部；

通过所述第一阀门向所述中继存储罐内注入所述烟气，当所述中继存储罐内的压力大于或等于压力设定值时，开启所述第二阀门，释放所述烟气中的n2，保留所述烟气中的co2，此时所述co2中含有少量n2，形成所述低温低压气体。

优选地，所述存储模块为地下气体存储空间。

优选地，所述地下气体存储空间为地下含水层、地下盐穴和废弃煤矿中任意一者。

优选地，所述动力模块还与所述中继存储罐连接，所述低温高压气体提供所述第二动力给所述动力模块后还原成为所述低温低压气体，还原后的所述低温低压气体注入所述中继存储罐循环再利用。

优选地，所述动力模块包括：

膨胀机，分别与所述存储模块和所述中继存储罐连接，用于利用所述低温高压气体转换成所述低温低压气体时释放的动能膨胀做功，并将所述低温低压气体注入所述中继存储罐循环再利用；所述动能即为所述第二动力；

发电机，分别与所述膨胀机和所述电网连接，所述膨胀机膨胀做功带动所述发电机做功产生电能，同时将所述电能并入所述电网。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明涉及一种电力储能调峰系统，分别与发电系统和电网连接，所述电力储能调峰系统包括：中继存储罐，用于存储低温低压气体；气体压缩机，分别与所述发电系统和所述中继存储罐连接，用于根据所述发电系统提供的第一动力对所述低温低压气体进行压缩得到低温高压气体；存储模块，与所述气体压缩机连接，用于存储所述低温高压气体；动力模块，与所述存储模块连接，用于将第二动力转换成电能并入所述电网，所述第二动力为所述低温高压气体还原成所述低温低压气体时释放的动能；所述低温低压气体为含有少量n2的co2，所述低温低压气体从烟气中获取。本发明结构简单、效率高、低成本且保护环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电力储能调峰系统结构示意图。

符号说明：

1-中继存储罐，2-发电系统，3-气体压缩机，4-存储模块，5-动力模块，6-电网，51-膨胀机，52-发电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种结构简单、效率高、低成本的电力储能调峰系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种电力储能调峰系统，分别与发电系统2和电网6连接，所述电力储能调峰系统包括：中继存储罐1、气体压缩机3、存储模块4和动力模块5。

所述中继存储罐1用于存储低温低压气体。本实施例中，所述低温低压气体为含有少量n2的co2。所述气体压缩机3与所述发电系统2连接，且通过第三阀门与所述中继存储罐1连接，所述气体压缩机3用于根据所述发电系统2提供的第一动力对所述低温低压气体进行压缩，得到低温高压气体。所述高压为大于或等于10mpa的压强。所述第三阀门位于所述中继存储罐的下端部。

所述存储模块4与所述气体压缩机3连接，所述存储模块4用于存储所述低温高压气体。

本实施例中，所述存储模块4为地下气体存储空间，具体为地下含水层、地下盐穴和废弃煤矿中任意一者。

所述动力模块5与所述存储模块4连接，所述动力模块5用于将第二动力转换成电能并入所述电网6，所述第二动力为所述低温高压气体还原成所述低温低压气体时释放的动能。

作为一种可选的实施方式，本发明所述动力模块5包括：膨胀机51和发电机52。

所述膨胀机51分别与所述存储模块4和所述中继存储罐1连接，所述膨胀机51用于根据所述低温高压气体转换成所述低温低压气体时释放的动能膨胀做功，并将所述低温低压气体注入所述中继存储罐1循环再利用；所述动能即为所述第二动力。

所述发电机52分别与所述膨胀机51和所述电网6连接，所述膨胀机51膨胀做功带动所述发电机52做功产生电能，同时将所述电能并入所述电网6。

本发明获取所述低温低压气体的原理如下：

在所述中继存储罐1内设置压力传感器，检测所述中继存储罐1内的压力。

在所述中继存储罐1的设定高度处设置有第一阀门、上端部设置有第二阀门；本实施例中，所述第一阀门位于所述中继存储罐1的中部区域。通过所述第一阀门向所述中继存储罐1内注入所述烟气，本实施例中，所述烟气为燃煤电厂排放的烟气。燃煤电厂排放的烟气为经过除尘和脱硫处理的烟气，其主要成分为co2和n2。当所述中继存储罐1内的压力大于或等于压力设定值时，开启所述第二阀门，由于co2的密度高于n2的密度，中继存储罐上部的n2会排入空气，而co2留在所述中继存储罐1内；此时co2中会含有少量n2，生成所述低温低压气体。通过将烟气中的n2排入空气而保留co2，可以更好的保护环境，不会加剧温室效应。co2中含有少量的n2不会对系统运行产生影响。

本实施例中，所述中继存储罐1内的压力设定值为5mpa。

本发明具体工作原理如下：

在所述发电系统2处于发电高峰时，利用过剩的电能对存储在所述中继存储罐1中的低温低压气体进行压缩处理，然后存储到所述存储模块4中进行储存。在所述发电系统2处于发电低谷时，在所述存储模块4中储存的压缩co2释放能量，推动所述发电机53发电产生电能并入所述电网6。

本发明以压缩co2作为发电系统过剩电能的存储介质，不仅可以实现co2减排，减缓co2引起的温室效应，还可以在发电高峰时吸收过剩电能，在发电低谷时释放，解决了发电系统发电量不均匀，难以并网的问题。本发明直接将燃煤电厂排放的烟气引入中继存储罐，利用n2和co2的密度差实现烟气中n2和co2的分离，不设额外的co2捕集装置，有效降低了系统的运行成本。

本发明以地下气体储存空间(如地下含水层、地下盐穴、废弃煤矿和枯竭油气田等)储存储能介质，空间大，且不需建设储气罐等储能介质存储设施，降低了建设成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。