本發(fā)明涉及壓縮空氣儲能，具體涉及一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置及其調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、壓縮空氣儲能(caes)是一種高效的能源存儲技術(shù)，它通過將空氣壓縮并存儲，以備后續(xù)釋放并驅(qū)動透平發(fā)電，現(xiàn)有儲氣方式包括：利用地下洞穴、廢棄礦井以及人工建造的儲氣庫進行儲氣。

2、地下洞穴包括地下天然形成的洞穴以及人工硐室，這些洞穴通常位于巖石結(jié)構(gòu)中，能夠提供良好的密封性和穩(wěn)定性。但是天然洞穴對地質(zhì)資源要求高，受到地理位置限制。人工硐室的建造需要專業(yè)的地質(zhì)勘探、挖掘和支護技術(shù)，需要在地下的巖石中挖掘大型洞穴，施工難度大、建造過程復(fù)雜、施工周期長。人工硐室的建造還依賴于特定的地質(zhì)條件，如巖石的強度和穩(wěn)定性。在地質(zhì)條件不佳的地區(qū)，需要采取額外的工程措施來確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。而且由于人工硐室位于地下，一旦發(fā)生泄漏或其他安全問題，可能難以迅速發(fā)現(xiàn)和處理。

3、廢棄的礦井例如鹽穴具有較大的空間容量和良好的密封性，也可被用作壓縮空氣的存儲空間。水溶法是一種常用形成鹽穴的方法，即通過注入淡水溶解鹽巖來形成洞穴。這個過程可能會導(dǎo)致地下水鹽化，對周圍環(huán)境造成影響。而且鹽穴在長期的高壓存儲過程中，可能出現(xiàn)微小的裂縫或泄漏，這些微小的泄漏難以檢測和修復(fù)，長期累積影響儲氣系統(tǒng)的效率和安全性。

4、地面儲氣庫為人為建立的儲氣倉庫，通過建造儲氣罐或者儲氣池來存儲壓縮氣體，但現(xiàn)有儲氣庫通常需要較大的地面空間來建造儲氣罐或儲氣池，占地面積較大、建造成本昂貴而且使用靈活度低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的地面儲氣庫占地面積較大、建造成本昂貴而且使用靈活度低的缺陷，從而提供一種靈活度高、結(jié)構(gòu)緊湊、占用面積小且制造成本較低的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置及其調(diào)控方法。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，包括：

3、框架，所述框架內(nèi)具有安裝腔體；

4、格柵組件，所述格柵組件設(shè)置于所述安裝腔體，并將所述安裝腔體分為多個獨立的安裝區(qū)；

5、儲氣件，每個所述安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個所述儲氣件。

6、可選的，所述儲氣件包括：殼體和氣體控制組件，所述殼體沿所述框架的高度方向設(shè)置于所述安裝區(qū)，其內(nèi)部具有儲氣空腔，所述氣體控制組件的一端與所述儲氣空腔滑動連接，另一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

7、可選的，所述氣體控制組件包括：活塞和活塞桿，所述活塞設(shè)置于所述活塞桿的一端，且所述活塞滑動設(shè)置于所述儲氣空腔，所述活塞桿遠(yuǎn)離所述活塞的一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

8、可選的，所述儲氣件還包括連接管，所述連接管設(shè)置于所述殼體的頂部，且與所述儲氣空腔連通。

9、可選的，所述連接管上設(shè)置有控制閥。

10、可選的，所述格柵組件包括：多個第一格柵板和多個第二格柵板，多個所述第一格柵板沿所述框架的長度方向間隔設(shè)置，多個所述第二格柵板沿所述框架的寬度方向設(shè)置。

11、可選的，所述安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有彈性限位件，所述彈性限位件與所述儲氣件連接。

12、可選的，還包括支撐組件，所述支撐組件包括四個支撐柱，四個所述支撐柱間隔設(shè)置于所述框架底面。

13、一種儲氣裝置調(diào)控方法，應(yīng)用于所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，包括：

14、儲氣件進行儲能步驟；

15、或所述儲氣件進行釋能步驟；

16、或部分所述儲氣件進行所述儲能步驟同時部分所述儲氣件進行所述釋能步驟。

17、可選的，所述儲能步驟：向所述儲氣件的儲氣腔體內(nèi)充入高壓氣體，使所述儲氣件的殼體沿活塞桿軸向方向上升直至活塞位于所述儲氣腔體的底端；

18、所述釋能步驟：將所述儲氣件的所述儲氣腔體內(nèi)的所述高壓氣體釋放，使所述儲氣件的所述殼體沿所述活塞桿軸向下降直至所述活塞位于所述儲氣腔體的頂端。

19、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

20、1.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，包括：框架、格柵組件和儲氣件?？蚣軆?nèi)具有安裝腔體，格柵組件設(shè)置于安裝腔體，并將安裝腔體分為多個獨立的安裝區(qū)。每個安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個儲氣件?？蚣苁降某休d結(jié)構(gòu)空間布局緊湊，空間利用率高，儲氣裝置整體體積較小，占用安裝面積也比較小，節(jié)省制造成本。并且格柵組件將安裝腔體分隔為獨立的安裝區(qū)，每個安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有儲氣件，儲氣件之間的獨立存在的，可單獨進行儲氣或供氣，通過框架將多個儲氣件組件為整體的儲氣裝置。儲氣裝置通過調(diào)節(jié)儲氣或供氣的儲氣件數(shù)量來應(yīng)對不同使用工況，使用時靈活度更高，而且儲氣裝置具有更大的調(diào)節(jié)范圍，抗干擾因素較強。

21、2.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，儲氣件包括：殼體和氣體控制組件，殼體沿框架的高度方向設(shè)置于安裝區(qū)，其內(nèi)部具有儲氣空腔。氣體控制組件包括：活塞和活塞桿，活塞設(shè)置于活塞桿的一端，且活塞滑動設(shè)置于儲氣空腔，活塞桿遠(yuǎn)離活塞的一端設(shè)置于安裝腔體底面。這種模塊化的儲氣件通過活塞和活塞桿實現(xiàn)儲氣空腔內(nèi)部氣量的分配以及壓力控制，而且在供氣儲氣空腔內(nèi)部的高壓氣體排出時，殼體依靠自身的重力向下滑動，這樣各儲氣件排出高壓氣體時能夠維持儲氣空腔內(nèi)部為近等壓環(huán)境，從而提高儲氣裝置的運行穩(wěn)定性及儲能效率，進而減少儲氣裝置的整體容量，降低成本。

22、3.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，儲氣件還包括連接管，連接管設(shè)置于殼體的頂部，且與儲氣空腔連通。儲氣空腔通過連接管輸入氣體或輸出氣體。連接管上設(shè)置有控制閥，可以控制閥的開度來控制氣體流量。

23、4.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有彈性限位件，彈性限位件與儲氣件連接，即實現(xiàn)了儲氣件的固定，還不影響其上下移動。

24、5.本發(fā)明提供的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，還包括支撐組件，四個支撐柱間隔設(shè)置于框架底面，設(shè)置支撐組件后提高儲氣裝置的使用靈活性，便于安裝和轉(zhuǎn)運。

25、6.本發(fā)明提供的儲氣裝置調(diào)控方法，具有多種調(diào)控方式：儲氣件進行儲能步驟；或儲氣件進行釋能步驟；或部分儲氣件進行儲能步驟同時部分儲氣件進行釋能步驟。儲氣裝置根據(jù)實際使用需求調(diào)控儲氣或供氣的儲氣件數(shù)量以及儲氣或供氣時的氣體流量來滿足不同使用工況，調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)控方式多，應(yīng)用范圍更廣。

技術(shù)特征：

1.一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，所述儲氣件(3)包括：殼體(31)和氣體控制組件，所述殼體(31)沿所述框架(1)的高度方向設(shè)置于所述安裝區(qū)(11)，其內(nèi)部具有儲氣空腔，所述氣體控制組件的一端與所述儲氣空腔滑動連接，另一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，所述氣體控制組件包括：活塞(32)和活塞桿(33)，所述活塞(32)設(shè)置于所述活塞桿(33)的一端，且所述活塞(32)滑動設(shè)置于所述儲氣空腔，所述活塞桿(33)遠(yuǎn)離所述活塞(32)的一端設(shè)置于所述安裝腔體底面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，所述儲氣件(3)還包括連接管(34)，所述連接管(34)設(shè)置于所述殼體(31)的頂部，且與所述儲氣空腔連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，所述連接管(34)上設(shè)置有控制閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，所述格柵組件(2)包括：多個第一格柵板(21)和多個第二格柵板(22)，多個所述第一格柵板(21)沿所述框架(1)的長度方向間隔設(shè)置，多個所述第二格柵板(22)沿所述框架(1)的寬度方向設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，所述安裝區(qū)(11)內(nèi)設(shè)置有彈性限位件，所述彈性限位件與所述儲氣件(3)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，還包括支撐組件，所述支撐組件包括四個支撐柱(41)，四個所述支撐柱(41)間隔設(shè)置于所述框架(1)底面。

9.一種儲氣裝置調(diào)控方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一項所述的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲氣裝置調(diào)控方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及壓縮空氣儲能技術(shù)領(lǐng)域，其目的是提供一種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化組合式儲氣裝置及其調(diào)控方法。這種儲氣裝置使用靈活度高、結(jié)構(gòu)緊湊、占用面積小且制造成本較低。上述儲氣裝置包括：框架、格柵組件和儲氣件；框架內(nèi)具有安裝腔體；格柵組件設(shè)置于安裝腔體，并將安裝腔體分為多個獨立的安裝區(qū)；每個安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個儲氣件。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的地面儲氣庫使用靈活度低、占地面積較大而且建造成本昂貴的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭志美,唐博進,常勇,藺新星,王兆福
受保護的技術(shù)使用者：中國長江三峽集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21