复合储能系统及其控制方法技术方案

本公开提供复合储能系统及其控制方法，复合储能系统包括：储液容器；储能容器，密封设置，储能容器用于存储从储液容器抽取的液体，储能容器还用于存储被液体压缩的且位于储能容器内的高压空气；气驱发电组件，用于将储能容器内存储的高压空气进行释能排出并发电；液驱发电组件，用于将储能容器内存储的液体进行释能排出并发电；稳压容器，用于储存液体，能够在储能容器内存储的高压空气释能时使得储能容器内的高压空气的压力维持在预设压力范围内；加压组件，加压组件用于将储液容器的液体输送到储能容器。本发明专利技术能提高复合储能系统布设的灵活性和提升系统储能效率等。设的灵活性和提升系统储能效率等。设的灵活性和提升系统储能效率等。

【技术实现步骤摘要】
复合储能系统及其控制方法


[0001]本公开涉及储能
，具体而言，涉及一种复合储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]储能技术在很大程度上解决了风能、太阳能等新能源发电的波动性与间隙性等弊端，能够较大程度地解决移峰填谷的难题。目前较为成熟的储能技术是抽水蓄能和压缩空气储能等。然而，抽水蓄能技术需要特定的地理条件以提供足够的高度差，且需要足够的水源作为工质；压缩空气储能技术同样对地理条件较为依赖，同时在温度压力等级较低时压缩空气储能系统的储能效率偏低。
[0003]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]本公开的目的在于克服上述现有技术的存在的至少一种不足，提供一种复合储能系统及其控制方法。
[0005]根据本公开的第一个方面，提供一种复合储能系统，包括：储液容器，所述储液容器用于存储液体；储能容器，密封设置，所述储能容器用于存储从所述储液容器抽取的液体，所述储能容器还用于存储被所述液体压缩的且位于所述储能容器内的高压空气；释能组件，用于将所述储能容器内存储的液体和高压空气进行释能排出，所述释能组件包括至少一个气驱发电组件和液驱发电组件；所述气驱发电组件用于将所述储能容器内存储的高压空气进行释能排出并发电；所述液驱发电组件用于将所述储能容器内存储的液体进行释能排出并发电；稳压容器，用于储存液体，能够在所述储能容器内存储的高压空气释能时使得所述储能容器内的高压空气的压力维持在预设压力范围内；加压组件，所述加压组件用于将所述储液容器的液体输送到所述储能容器。
[0006]根据本公开的一种实施方式，所述加压组件包括电动驱动泵，所述电动驱动泵和所述储能容器、所述储液容器均连接，所述电动驱动泵用于将所述储液容器的液体输送到所述储能容器。
[0007]根据本公开的一种实施方式，所述稳压容器和所述储液容器连接，所述加压组件还用于将所述储液容器的液体输送到所述稳压容器。
[0008]根据本公开的一种实施方式，所述稳压容器具有容器壁和与所述容器壁密封滑动配合的活塞，所述稳压容器还设置有配重组件，所述配重组件承载于所述活塞上。
[0009]根据本公开的一种实施方式，所述液驱发电组件包括水轮机和所述水轮机驱动的发电机；其中，所述水轮机和所述储能容器、所述储液容器均连接，所述发电机和所述水轮机连接。
[0010]根据本公开的一种实施方式，所述气驱发电组件包括膨胀式透平以及所述膨胀式透平分别驱动的发电机，所述气驱发电组件为多个时，多个所述膨胀式透平依次级联连接。
[0011]根据本公开的一种实施方式，所述气驱发电组件为多个；所述复合储能系统还包括换热器；所述换热器具有与所述膨胀式透平连通的气体通道，所述气体通道的两端分别与相邻的两个所述膨胀式透平连通。
[0012]根据本公开的一种实施方式，所述换热器用于，以环境中的空气作为热源对所述气体通道内的气体进行加热。
[0013]根据本公开的一种实施方式，所述换热器还包括液体通道；所述复合储能系统还包括集水容器，所述集水容器的出水口与所述换热器的液体通道连通。
[0014]上述复合储能系统能够实现能量的储存与释放，降低用户电力成本。能够实现在用电低谷时期的能量储存，且能够根据实际情况，通过控制储能压力以及储能过程运行时长对储能容量进行灵活控制；能够根据实际情况，通过控制释能过程运行时长对供给容量进行灵活控制；与传统的抽水蓄能相比，不需要高度差，提升了系统布置的灵活度、减小系统占地面积、降低系统成本，确保了系统的适应性；将压缩液体蓄能与压缩空气储能相结合，极大地提高了储能系统效率。同时系统将高压液体与高压空气储存在同一个容器中，有效地降低了系统成本。
[0015]根据本公开的第二个方面，提供一种复合储能系统的控制方法，包括：在储能阶段，所述储液容器的液体经过加压组件输送到所述储能容器和所述稳压容器被存储，所述储能容器内的空气被存储的液体压缩成高压空气；在第一释能阶段，控制所述气驱发电组件工作，将所述储能容器内存储的高压空气逐级排出进行释能发电；控制所述稳压容器内的液体流至所述储能容器，以使得所述储能容器内的高压空气的压力维持在预设压力范围内；在第二释能阶段，控制所述液驱发电组件工作，将所述储能容器内存储的液体排出进行释能发电。
[0016]上述复合储能系统及其控制方法能够根据实际情况，通过控制释能过程运行时长对供给容量进行灵活控制。与传统的抽水蓄能相比，不需要高度差，提升了复合储能系统布置的灵活度、减小复合储能系统占地面积、降低复合储能系统成本，确保了复合储能系统的适应性。将压缩液体蓄能与压缩空气储能相结合，极大地提高了储能效率。复合储能系统将高压液体与高压空气储存在同一个容器中，有效地降低了复合储能系统成本。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0018]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本公开一种实施方式中，复合储能系统的结构示意图。
[0020]图2为本公开一种实施方式中，复合储能系统的结构示意图。
[0021]图3为本公开一种实施方式中，复合储能系统的结构示意图。
[0022]图4为本公开一种实施方式中，稳压容器的结构示意图。
[0023]图5为本公开一种实施方式中，复合储能系统的应用场景示意图。
[0024]图6为本公开一种实施方式中，复合储能系统的部分组件的工作状态时序图。
[0025]图7为本公开一种实施方式中，复合储能系统的控制方法的流程示意图。
[0026]附图标记说明：CS、储能容器；PA、储液容器；PB、稳压容器；GE、气驱发电组件；LE、液驱发电组件；EP、电动驱动泵；HE、换热器；WT、水轮机；ET、膨胀式透平；Pump0、驱动泵；V
gin
、进气阀；V
gout
、排气阀；V
lin
、进液阀；V
lout
、出液阀；V1、第一阀门；V2、第二阀门；V3、第三阀门；100、容器壁；200、活塞；300、配重组件；400、活塞密封圈。
具体实施方式
[0027]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合储能系统，其特征在于，包括：储液容器，所述储液容器用于存储液体；储能容器，密封设置，所述储能容器用于存储从所述储液容器抽取的液体，所述储能容器还用于存储被所述液体压缩的且位于所述储能容器内的高压空气；释能组件，用于将所述储能容器内存储的液体和高压空气进行释能排出，所述释能组件包括至少一个气驱发电组件和液驱发电组件；所述气驱发电组件用于将所述储能容器内存储的高压空气进行释能排出并发电；所述液驱发电组件用于将所述储能容器内存储的液体进行释能排出并发电；稳压容器，用于储存液体，能够在所述储能容器内存储的高压空气释能时使得所述储能容器内的高压空气的压力维持在预设压力范围内；加压组件，所述加压组件用于将所述储液容器的液体输送到所述储能容器。2.根据权利要求1所述的复合储能系统，其特征在于，所述加压组件包括电动驱动泵，所述电动驱动泵和所述储能容器、所述储液容器均连接，所述电动驱动泵用于将所述储液容器的液体输送到所述储能容器。3.根据权利要求1所述的复合储能系统，其特征在于，所述稳压容器和所述储液容器连接，所述加压组件还用于将所述储液容器的液体输送到所述稳压容器。4.根据权利要求1所述的复合储能系统，其特征在于，所述稳压容器具有容器壁和与所述容器壁密封滑动配合的活塞，所述稳压容器还设置有配重组件，所述配重组件承载于所述活塞上。5.根据权利要求1所述的复合储能系统，其特征在于，所述液驱发电组件包括水轮机和所述水轮机驱动的发电机；其中，所述水轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永慧，王秦，王鼎，王雨琦，张荻，
申请(专利权)人：百穰新能源科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：