【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空气储能领域，尤其涉及一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统及方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要包括太阳电池板、控制器和逆变器。受天气条件、地理位置和光伏发电特性影响，光伏发电具有间歇性和波动性的自然属性，在晴朗的天气下，光伏电池能够接收到较强的光线，从而提高输出电压和电流，在阴雨天气或夜间，光照强度减弱，导致光伏电池的发电效率下降，进而影响到发电量。
3、此外，由于光伏电池所处的地理位置也会影响其波动性。靠近赤道的地方接收到的日照时间长且光线强度高，因此发电效率相对较高。而在高纬度地区，由于光线不足和寒冷的气候条件，光伏发电的波动性可能会更明显。由于光伏发电本身具有波动性，波动性导致光伏发电的输出电压和输出电流难以保持稳定，因此，即使在理想天气和地理位置条件下，光伏发电的波动性也是不可避免的。
4、为了减少光伏发电的波动性，通常采用高质量光伏组件提高发电能力和稳定性。然而，高质量光伏组件存在成本较高的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统及方法，将光伏发电单元在太阳能量有波动时段的电能转化为热能进行回收，回收的能量对系统内压缩空气补热，提高发电机发出电能的稳定性，进而提升光伏电热耦合与直驱相结合的
2、实现本专利技术目的的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供了一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，包括用于提供稳定电能的压缩空气储能单元、向所述压缩空气储能单元提供稳定电能的光伏发电单元；
4、所述光伏发电单元包括：用于产生稳定电力的稳定部分电力模块、用于产生不稳定电力的不稳定部分电力模块；
5、所述压缩空气储能单元包括：采用所述稳定部分电力模块产生电能压缩空气的压缩机、与压缩机连通的储气罐、将所述不稳定部分电力模块产生电能转化为热能的转化模块、将转化模块内热能与储气罐内压缩空气换热以实现对压缩空气补热的再热器；
6、所述光伏发电单元将不稳定部分电力模块转化成热能，热能加热所述压缩空气储能单元的压缩空气，压缩空气对通过发电单元产生稳定电能。
7、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，所述不稳定部分电力模块在一天内持续将电能转化为热能进行回收；
8、所述稳定部分电力模块在一天内部分连续时段将其产生电能用于驱动压缩机。
9、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，所述光伏发电单元还包括：将太阳能转化为电能的发电模块、分线箱、设置于分线箱内的逆变稳压调频系统、感应电流控制分配系统；
10、发电模块连接逆变稳压调频系统，发电模块通过逆变稳压调频系统将产生电能稳定为交流电；
11、逆变稳压调频系统连接感应电流控制分配系统，检测从逆变稳压调频系统输出的交流电大小判断发电模块发电功率，根据发电功率将交流电分配至所述不稳定部分电力模块，或者，根据发电功率将交流电分配至所述不稳定部分电力模块和所述稳定部分电力模块。
12、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，所述不稳定部分电力模块的输出端连接有控制回路，所述控制回路测量分配给转化模块的电流，所述控制回路通过电流确定所述转化模块的加热功率。
13、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，所述再热器上设置有流量调节器，所述流量调节器根据所述再热器的功率大小控制其开度大小，以实现调节进入所述再热器的储热介质质量。
14、本专利技术设置流量调节器是为了保证进入高温储罐中的储热介质的储热温度能够相对稳定且高于高温储罐中的储热温度，在实际应用中，本专利技术的进入高温储罐的储热介质的储热温度高于高温储罐中储热温度至少20℃以上。
15、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，还包括：发电单元；
16、所述发电单元包括：与再热器连通用于将再热器输出的空气进入其内膨胀做功的膨胀机、将膨胀机动能转换成电能的发电机；
17、进入膨胀机内的气体受到冲击膨胀，膨胀机内膨胀部件的压力和体积发生变化，发电机旋转，发电机输出电能。
18、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，所述储气罐包括至少一个储罐；
19、压缩机压缩的空气进入储罐，储罐连通膨胀机，膨胀机连通发电机。
20、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，还包括：高温储罐；
21、每个所述压缩机均连通有换热器；
22、所述压缩机压缩后的高压空气进入所述换热器换热成高压低温空气储存在储罐；
23、所述换热器内与高压空气换热的储热介质收集压缩热后储存至所述高温储罐。
24、基于一方面，在本专利技术的一个实施例中，还包括：低温储罐；
25、所述高温储罐内储热介质进入再热器对储罐内高压低温空气升温后进入所述低温储罐；
26、高压低温空气进入所述再热器升温成高压高温空气后进入所述发电单元。
27、另一方面，本专利技术提供了一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能方法，基于上述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能方法包括：
28、以光伏发电的形式回收太阳能，其中，一天内部分连续时段将光伏发电产生的稳定电能驱动光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统的压缩机，一天内持续将光伏发电产生的不稳定电能通过转化模块转化成热能储存热量；
29、采用压缩空气对膨胀机做功，发电机把膨胀机的动能转换成电能。
30、基于另一方面，在本专利技术的一个实施例中，所述以光伏发电的形式回收太阳能，包括：
31、光伏发电的功率小于压缩机运行所需功率，光伏发电产生的电能全部分配至转化模块加热储热介质，储热介质储存热量；
32、光伏发电的功率大于压缩机运行所需功率，压缩机运行所需相对稳定的发电功率分配至驱动压缩机运行进行光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能，多余部分发电功率分配进入转化模块加热储热介质进行储热。
33、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
34、本专利技术将光伏发电单元在太阳能量有波动时段的电能转化为热能进行回收，回收的能量对系统内压缩空气补热，将光伏发电单元与压缩空气发电方式相结合，光伏发电单元产生的电能用于压缩空气和对压缩空气换热，提高发电机输出电能的稳定性。
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1.一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，包括：用于提供稳定电能的压缩空气储能单元、向所述压缩空气储能单元提供稳定电能的光伏发电单元；
2.根据权利要求1所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述不稳定部分电力模块在一天内持续将电能转化为热能进行回收；
3.根据权利要求2所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述光伏发电单元还包括：将太阳能转化为电能的发电模块、分线箱、设置于分线箱内的逆变稳压调频系统、感应电流控制分配系统；
4.根据权利要求1所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述再热器上设置有流量调节器，所述流量调节器根据所述再热器的功率大小控制其开度大小，以实现调节进入所述再热器的储热介质质量。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，还包括：发电单元；
6.根据权利要求5所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述储气罐包括至少
7.根据权利要求6所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，还包括：高温储罐；
8.根据权利要求7所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，还包括：低温储罐；
9.一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能方法，基于权利要求1-8任一项所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能方法包括：
10.根据权利要求9所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能方法，其特征在于，所述以光伏发电的形式回收太阳能，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，包括：用于提供稳定电能的压缩空气储能单元、向所述压缩空气储能单元提供稳定电能的光伏发电单元；
2.根据权利要求1所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述不稳定部分电力模块在一天内持续将电能转化为热能进行回收；
3.根据权利要求2所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述光伏发电单元还包括：将太阳能转化为电能的发电模块、分线箱、设置于分线箱内的逆变稳压调频系统、感应电流控制分配系统；
4.根据权利要求1所述的一种光伏电热耦合与直驱相结合的压缩空气储能系统，其特征在于，所述再热器上设置有流量调节器，所述流量调节器根据所述再热器的功率大小控制其开度大小，以实现调节进入所述再热器的储热介质质量。
5.根据权利要求1-4任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：段纪成，杨亚钊，王振华，史军党，程凯，周向民，谢永康，桂修琼，
申请(专利权)人：陕西鼓风机集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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