一种亚临界水压缩气体储能系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及压缩气体储能技术领域，具体涉及一种亚临界水压缩气体储能系统及其控制方法。


背景技术：

2.对于大规模储能系统，抽水蓄能和压缩气体储能等传统的物理储能方式是目前应用最为广泛的储能技术，但抽水蓄能及压缩空气储能对于地理选址有很高的要求，推广使用存在一定的局限性。因此，压缩气体储能技术以其储能容量大、储能周期长、投资小、环保等优点，被认为是最具有广阔发展前景的大规模储能技术。
3.压缩气体储能的换热系统是压缩气体储能系统的核心关键之一，传统的压缩空气储能电站的换热系统主要以亚临界水作为换热介质，所谓亚临界水是指将水加热至沸点以上、临界点以下，并控制系统压力使水保持为液态的水。而作为换热介质的亚临界水，其在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大，如何使得采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统具有更高的换热效率，是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术中采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统，亚临界水在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大的缺陷。
5.为此，本发明提供一种亚临界水压缩气体储能系统，包括：
6.储气装置，适于储存储能气体；
7.储能管路和释能管路，分别与所述储气装置连通；
8.压缩组件和膨胀组件，所述压缩组件设置在所述储能管路上，适于压缩储能气体储存能量，所述膨胀组件设置在所述释能管路上，适于膨胀储能气体释放能量；
9.储冷罐和储热罐，适于分别储存冷亚临界水和热亚临界水；
10.过冷管路，连通所述储冷罐和所述储热罐，所述过冷管路适于导流所述冷亚临界水；
11.第一换热器，可热交换地设置在所述储能管路和所述过冷管路之间；
12.第一调压组件，与所述储冷罐直接或间接连通，适于调节冷亚临界水的水压。
13.可选地，还包括：
14.过热管路，连通所述储冷罐和所述储热罐，所述过热管路适于导流所述热亚临界水；
15.第二换热器，可热交换地设置在所述释能管路和所述过热管路之间；
16.第二调压组件，与所述储热罐直接或间接连通，适于调节热亚临界水的水压。
17.可选地，所述第一调压组件设置在所述过冷管路上，所述第一调压组件适于调节所述储冷罐中导出的冷亚临界水的水压。
18.可选地，第二调压组件与所述储热罐连通，所述第二调压组件适于调节所述储冷罐中储存的冷亚临界水的水压。
19.可选地，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一调压组件和所述第二调压组件通讯连接，所述控制器适于控制所述第一调压组件或所述第二调压组件启动和停止。
20.可选地，所述过热管路上设置有适于存储亚临界水的缓冲罐，所述缓冲罐设置在所述储冷罐的海拔高度之上，所述缓冲罐的出口处设置有水轮机，所述水轮机动力连接第一发电机。
21.可选地，所述第一调压组件设置为冷水泵。
22.可选地，所述第二调压组件设置为氮气调节罐，所述氮气调节罐包括适于容纳氮气的容纳腔以及适于压缩所述容纳腔的活塞，所述容纳腔与所述储热罐连通。
23.可选地，还包括常压氮气罐，所述常压氮气罐与所述储冷罐连通，所述常压氮气罐适于向所述储冷罐导入常压氮气；和/或
24.所述压缩组件包括压缩机以及与所述压缩机动力连接的电动机，所述膨胀组件包括膨胀机以及与所述膨胀机动力连接的第二发电机。
25.本发明还提供一种控制方法，所述控制方法应用于上述任一方案所述的亚临界水压缩气体储能系统，包括：
26.s1：将所述储热罐的水位降低至最低液位，调节所述第二调压组件使所述储热罐的内部压力为2.0mpa；
27.s2：启动所述压缩组件，获取所述压缩组件出口处气体温度t1，获取所述储冷罐的水温t2，根据以下公式计算所述储热罐的内部目标压力p1；
[0028][0029]
s3：调节所述第二调压组件，使所述储热罐的内部压力达到p1；
[0030]
s4：调节所述第一调压组件，使所述过冷管路的水压达到p1，完成亚临界水压力的初始调节；
[0031]
s5：当所述压缩组件出口处气体温度t1、所述储冷罐的水温t2发生变化时，重复s2-s4进行亚临界水压力的实时调节。
[0032]
本发明技术方案，具有如下优点：
[0033]
1、本发明提供一种亚临界水压缩气体储能系统，包括：储气装置，适于储存储能气体；储能管路和释能管路，分别与所述储气装置连通；压缩组件和膨胀组件，所述压缩组件设置在所述储能管路上，适于压缩储能气体储存能量，所述膨胀组件设置在所述释能管路上，适于膨胀储能气体释放能量；储冷罐和储热罐，适于分别储存冷亚临界水和热亚临界水；过冷管路，连通所述储冷罐和所述储热罐，所述过冷管路适于导流所述冷亚临界水；第一换热器，可热交换地设置在所述储能管路和所述过冷管路之间；第一调压组件，与所述储冷罐直接或间接连通，适于调节冷亚临界水的水压。
[0034]
本发明提供的一种亚临界水压缩气体储能系统，通过在用于换热作业的亚临界水循环系统中设置第一调压组件，使得过冷管路中的冷亚临界水的水压能够进行实时调节，以使得过冷管路中的冷亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态，提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。从而克服现有技术中采用亚临界水
作为换热介质的压缩气体储能系统，亚临界水在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大的缺陷。
[0035]
2、本发明提供一种亚临界水压缩气体储能系统，还包括：过热管路，连通所述储冷罐和所述储热罐，所述过热管路适于导流所述热亚临界水；第二换热器，可热交换地设置在所述释能管路和所述过热管路之间；第二调压组件，与所述储热罐直接或间接连通，适于调节热亚临界水的水压。
[0036]
热亚临界水流经整个过热管路，使得过热管路整体处于高温状态，将过冷管路和过热管路分别连通在储冷罐和储热罐之间，实现冷热亚临界水在储冷罐和储热罐之间循环流通利用。利用第二换热器将过热管路中的热亚临界水与释能管路中的低温气体进行换热，使得气体膨胀并且释放能量，利用转化设备进一步将释放的能量转化为后续利用能源。第二调压组件与储热罐直接或间接连通，用于调节储热罐中的热亚临界水的水压，或者调节储热罐的出口管道过热管路中的热亚临界水的水压，同样使得过热管路中的冷亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态，进一步提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。
[0037]
3、本发明提供一种亚临界水压缩气体储能系统，所述第一调压组件设置在所述过冷管路上，所述第一调压组件适于调节所述储冷罐中导出的冷亚临界水的水压。
[0038]
将第一调压组件设置在过冷管路上，即利用第一调压组件对储冷罐的出口管道过冷管路中的冷亚临界水进行水压调节，无需直接对储冷罐中的冷亚临界水进行加压，储冷罐用于存储常压冷亚临界水即可，因此无需对储冷罐进行厚壁加固，相较于直接对储冷罐中的冷亚临界水进行加压所需使用的厚壁加固的储冷罐，减少了储冷罐的建设成本，降低了整个换热系统的造价。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
[0040]
图1为本发明提供的一种亚临界水压缩气体储能系统的结构示意图。
[0041]
附图标记说明：
[0042]
1、储气装置；2、压缩组件；201、压缩机；202、电动机；3、膨胀组件；301、膨胀机；302、第二发电机；4、储冷罐；5、储热罐；6、第一换热器；7、第一调压组件；8、第二换热器；9、第二调压组件；10、控制器；11、缓冲罐；1101、水轮机；1102、第一发电机；1103、齿轮箱；12、冷水泵；13、氮气调节罐；1301、高压氮气补充阀；1302、高压氮气泄压阀；14、常压氮气罐；1401、常压氮气补充阀；15、热水泵；16、止逆阀；
[0043]
l1、储能管路；l2、释能管路；l3、过冷管路；l4、过热管路。
具体实施方式
[0044]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
[0045]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0046]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0047]
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0048]
对于大规模储能系统，抽水蓄能和压缩气体储能等传统的物理储能方式是目前应用最为广泛的储能技术，但抽水蓄能及压缩空气储能对于地理选址有很高的要求，推广使用存在一定的局限性。因此，压缩气体储能技术以其储能容量大、储能周期长、投资小、环保等优点，被认为是最具有广阔发展前景的大规模储能技术。
[0049]
压缩气体储能的换热系统是压缩气体储能系统的核心关键之一，传统的压缩空气储能电站的换热系统主要以亚临界水作为换热介质，所谓亚临界水是指将水加热至沸点以上、临界点以下，并控制系统压力使水保持为液态的水。而作为换热介质的亚临界水，其在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大，如何使得采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统具有更高的换热效率，是目前亟需解决的问题。
[0050]
因此，本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术中采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统，亚临界水在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大的缺陷。
[0051]
实施例1
[0052]
本实施例提供一种亚临界水压缩气体储能系统，包括：储气装置1、储能管路l1、释能管路l2、压缩组件2、膨胀组件3、储冷罐4、储热罐5、过冷管路l3、第一换热器6、第一调压组件7等。
[0053]
储气装置1适于储存储能气体；储能管路l1和释能管路l2分别与储气装置1连通；压缩组件2设置在储能管路l1上，适于压缩储能气体储存能量，膨胀组件3设置在释能管路l2上，适于膨胀储能气体释放能量。
[0054]
具体地，如图1所示，储气装置1储存储能气体在储能管路l1和释能管路l2中流通，在压缩组件2和膨胀组件3的配合作用下进行压缩和膨胀释能。压缩组件2设置在储能管路l1上，适于压缩气体并产生较高的温度在储气装置1暂时存储，从而实现气体储能；膨胀组件3设置在释能管路l2上，适于膨胀气体并产生较低的温度，在此过程转化中，气体释放能量，利用转化设备进一步将释放的能量转化为后续利用能源，即可完成气体储释能作业。
[0055]
进一步地，在气体的进口端和气体的出口端可以分别接入另一储存气体的装置，组成整个循环的储能系统。当然，储气装置1自身也可形成两个腔室，其中一个腔室适于导
入压缩组件2压缩储能后的气体，另一个腔室适于导入膨胀组件3膨胀释能后的气体，从而组成整个循环的储能系统。
[0056]
进一步地，气体可以是空气，或者二氧化碳、氮气等。
[0057]
进一步地，第一换热器6设置为冷却器。
[0058]
储冷罐4和储热罐5适于分别储存冷亚临界水和热亚临界水；过冷管路l3连通储冷罐4和储热罐5，过冷管路l3适于导流冷亚临界水；第一换热器6可热交换地设置在储能管路l1和过冷管路l3之间。
[0059]
具体地，如图1所示，冷亚临界水流经整个过冷管路l3，使得过冷管路l3整体处于低温状态，利用第一换热器6将储能管路l1中气体压缩放出大量热量与过冷管路l3中的冷亚临界水进行热交换，结束热交换的冷亚临界水升温后转化为热亚临界水储存在储热罐5中，当气体膨胀释放能量时，热亚临界水可以通过其他设置的管道和换热元件，作为加热单元为释放能量后的低温气体进行加热，热亚临界水降温后变为冷亚临界水继续储存在储冷罐4中，从而实现亚临界水循环流通利用。
[0060]
第一调压组件7与储冷罐4直接或间接连通，适于调节冷亚临界水的水压。
[0061]
具体地，第一调压组件7与储冷罐4直接或间接连通，用于调节储冷罐4中的冷亚临界水的水压，或者调节储冷罐4的出口管道过冷管路l3中的冷亚临界水的水压，以使得过冷管路l3中的冷亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态下，提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。
[0062]
进一步地，第一调压组件7与储冷罐4直接连通时，第一调压组件7直接对储冷罐4中的冷亚临界水进行水压调节；第一调压组件7与储冷罐4间接连通时，第一调压组件7对储冷罐4的出口管道过冷管路l3中的冷亚临界水进行水压调节。
[0063]
进一步地，第一调压组件7可以设置为流量泵、气体补充罐等。
[0064]
本实施例提供的一种亚临界水压缩气体储能系统，通过在用于换热作业的亚临界水循环系统中设置第一调压组件7，使得过冷管路l3中的冷亚临界水的水压能够进行实时调节，以使得过冷管路l3中的冷亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态，提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。从而克服现有技术中采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统，亚临界水在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大的缺陷。
[0065]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，亚临界水压缩气体储能系统还包括：过热管路l4、第二换热器8、第二调压组件9等。
[0066]
过热管路l4连通储冷罐4和储热罐5，过热管路l4适于导流热亚临界水；第二换热器8可热交换地设置在释能管路l2和过热管路l4之间。
[0067]
具体地，热亚临界水流经整个过热管路l4，使得过热管路l4整体处于高温状态，将过冷管路l3和过热管路l4分别连通在储冷罐4和储热罐5之间，实现冷热亚临界水在储冷罐4和储热罐5之间循环流通利用。利用第二换热器8将过热管路l4中的热亚临界水与释能管路l2中的低温气体进行换热，使得气体膨胀并且释放能量，利用转化设备进一步将释放的能量转化为后续利用能源。
[0068]
第二调压组件9与储热罐5直接或间接连通，适于调节热亚临界水的水压。
[0069]
具体地，第二调压组件9与储热罐5直接或间接连通，用于调节储热罐5中的热亚临
界水的水压，或者调节储热罐5的出口管道过热管路l4中的热亚临界水的水压，同样使得过热管路l4中的冷亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态，进一步提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。
[0070]
进一步地，第二调压组件9与储热罐5直接连通时，第二调压组件9直接对储热罐5中的冷亚临界水进行水压调节；第二调压组件9与储热罐5间接连通时，第二调压组件9对储热罐5的出口管道过热管路l4中的冷亚临界水进行水压调节。
[0071]
进一步地，同样地，第一调压组件7可以设置为流量泵、气体补充罐等。
[0072]
进一步地，第二换热器8设置为加热器。
[0073]
进一步地，在过热管路l4中设置有热水泵15，对热换亚临界水进行导流。
[0074]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，第一调压组件7设置在过冷管路l3上，第一调压组件7适于调节储冷罐4中导出的冷亚临界水的水压。
[0075]
具体地，高温状态下，要保证液态水不气化，需要在保证系统内部的高压状态，造成系统设计压力很高，系统金属管道及承压容器均为厚壁元件，整个系统造价较高，亟需降低系统造价。本实施例将第一调压组件7设置在过冷管路l3上，即利用第一调压组件7对储冷罐4的出口管道过冷管路l3中的冷亚临界水进行水压调节，无需直接对储冷罐4中的冷亚临界水进行加压，储冷罐4用于存储常压冷亚临界水即可，因此无需对储冷罐4进行厚壁加固，相较于直接对储冷罐4中的冷亚临界水进行加压所需使用的厚壁加固的储冷罐4，减少了储冷罐4的建设成本，降低了整个换热系统的造价。
[0076]
进一步地，在储冷罐4的出口管道过冷管路l3中设置止逆阀16，防止过冷管路l3中加压后的冷亚临界水回流至储冷罐4中。
[0077]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，第二调压组件9与储热罐5连通，第二调压组件9适于调节储冷罐4中储存的冷亚临界水的水压。
[0078]
具体地，由于储热罐5自身需要储存高压冷亚临界水，因此第二调压组件9与储热罐5直接连通，第二调压组件9直接对储热罐5中的冷亚临界水进行水压调节即可。
[0079]
进一步地，设计了分别用于高压亚临界水和常压亚临界水的储罐储冷罐4和储热罐5，降低约40％储换热系统造价。
[0080]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，亚临界水压缩气体储能系统还包括控制器10。
[0081]
控制器10分别与第一调压组件7和第二调压组件9通讯连接，控制器10适于控制第一调压组件7或第二调压组件9启动和停止。
[0082]
具体地，利用控制器10控制第一调压组件7或第二调压组件9启动和停止，通过模型计算实时调节亚临界水系统压力，使亚临界水压缩气体储能系统在任何工况状态下均可保证较高的换热效率，具有系统简单、操作方便、稳定运行的优势。
[0083]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，过热管路l4上设置有适于存储亚临界水的缓冲罐11，缓冲罐11设置在储冷罐4的海拔高度之上，缓冲罐11的出口处设置有水轮机1101，水轮机1101动力连接第一发电机1102。
[0084]
具体地，将缓冲罐11设置在储冷罐4的海拔高度之上，利用过热管路l4中的热亚临界水，热亚临界水利用自身高压流经高处的缓冲罐11，再由高处的缓冲罐11流入储冷罐4中，利用缓冲罐11与储冷罐4之间的高度差回收亚临界水的压力能及势能，并通过水轮机
1101转换为机械能，齿轮箱1103将水轮机1101与第一发电机1102动力连接，进一步通过第一发电机1102将机械能转化为电能，从而回收能量进行发电，提高系统效率。
[0085]
进一步地，缓冲罐11设置在储冷罐4的海拔高度之上20m-50m位置。
[0086]
在上述实施方式的基础上，作为优选的实施方式，如图1所示，第一调压组件7设置为冷水泵12。
[0087]
具体地，冷水泵12设置在过冷管路l3中，在对热换亚临界水进行导流的同时，也能够对过冷管路l3中的水压进行调节，使得过冷管路l3中的冷亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态。
[0088]
进一步地，控制器10根据模型计算实时调节亚临界水系统压力，控制冷水泵12上的调节装置，对冷水泵12进行调控。
[0089]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，第二调压组件9设置为氮气调节罐13，氮气调节罐13包括适于容纳氮气的容纳腔以及适于压缩容纳腔的活塞，容纳腔与储热罐5连通。
[0090]
具体地，氮气调节罐13与储热罐5直接连通，通过推动活塞压缩容纳腔的体积，使得高压氮气注入储热罐5中，对储热罐5中的水压进行调节，使得过热管路l4中的热亚临界水在任何温度下都能够处于最佳的压力状态。
[0091]
进一步地，控制器10根据模型计算实时调节亚临界水系统压力，控制冷水泵12上的活塞的连接杆运动，对氮气调节罐13进行调控。
[0092]
进一步地，在储热罐5中注入氮气便于实现储热罐5中亚临界水的液面氮封，避免亚临界水与空气接触，溶解吸收空气中的氧气。
[0093]
进一步地，如图1所示，通过设置与容纳腔连通的管道和高压氮气补充阀1301，便于对氮气调节罐13补充氮气。
[0094]
进一步地，如图1所示，通过设置与储热罐5连通的管道和高压氮气泄压阀1302，便于释放氮气调节罐13的氮气以实现泄压操作。
[0095]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，亚临界水压缩气体储能系统还包括常压氮气罐14，常压氮气罐14与储冷罐4连通，常压氮气罐14适于向储冷罐4导入常压氮气。
[0096]
具体地，通过常压氮气罐14向储冷罐4中注入氮气，便于实现储冷罐4中亚临界水的液面氮封，避免亚临界水与空气接触，溶解吸收空气中的氧气。
[0097]
进一步地，如图1所示，通过设置与储冷罐4连通的管道和常压氮气补充阀1401，便于对储冷罐4补充氮气。
[0098]
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，压缩组件2包括压缩机201以及与压缩机201动力连接的电动机202，膨胀组件3包括膨胀机301以及与膨胀机301动力连接的第二发电机302。
[0099]
具体地，电动机202为压缩机201供能，使压缩机201压缩气体并产生较高的温度在储气装置1暂时存储，从而实现气体储能，确保气体压缩储能正常运行；膨胀机301在气体的压力作用下转动产生机械能，与其动力连接的第二发电机302将这部分机械能转化为电能，从而完成气体膨胀释能向后续利用能源的转化。
[0100]
实施例2
[0101]
本实施例提供一种控制方法，应用于实施例1所提供的一种亚临界水压缩气体储能系统，包括如下步骤：
[0102]
s1：将储热罐5的水位降低至最低液位，调节第二调压组件9使储热罐5的内部压力为2.0mpa；
[0103]
s2：启动压缩组件2，获取压缩组件2出口处气体温度t1，获取储冷罐4的水温t2，根据以下公式计算储热罐5的内部目标压力p1；
[0104][0105]
s3：调节第二调压组件9，使储热罐5的内部压力达到p1；
[0106]
s4：调节第一调压组件7，使过冷管路l3的水压达到p1，完成亚临界水压力的初始调节；
[0107]
s5：当压缩组件2出口处气体温度t1、储冷罐4的水温t2发生变化时，重复s2-s4进行亚临界水压力的实时调节。
[0108]
本实施例提供一种亚临界水压缩气体储能系统的控制方法，通过对第一调压组件7和第二调压组件9的调控，使得过冷管路l3中的冷亚临界水以及过热管路l4中的冷亚临界水在任何温度下，都能够处于最佳的压力状态，提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。从而克服现有技术中采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统，亚临界水在不同温度、不同压力条件下的换热效率差异很大的缺陷。
[0109]
进一步地，一种亚临界水压缩气体储能系统通过上述控制方法，可按照压缩组件2出口压缩空气的温度，自动选择储热系统换热过程中亚临界水的压力，实现压缩空气储能电站储热系统的高效、稳定运行。
[0110]
进一步地，压缩组件2设置为压缩机。
[0111]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，包括：储气装置(1)，适于储存储能气体；储能管路(l1)和释能管路(l2)，分别与所述储气装置(1)连通；压缩组件(2)和膨胀组件(3)，所述压缩组件(2)设置在所述储能管路(l1)上，适于压缩储能气体储存能量，所述膨胀组件(3)设置在所述释能管路(l2)上，适于膨胀储能气体释放能量；储冷罐(4)和储热罐(5)，适于分别储存冷亚临界水和热亚临界水；过冷管路(l3)，连通所述储冷罐(4)和所述储热罐(5)，所述过冷管路(l3)适于导流所述冷亚临界水；第一换热器(6)，可热交换地设置在所述储能管路(l1)和所述过冷管路(l3)之间；第一调压组件(7)，与所述储冷罐(4)直接或间接连通，适于调节冷亚临界水的水压。2.根据权利要求1所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，还包括：过热管路(l4)，连通所述储冷罐(4)和所述储热罐(5)，所述过热管路(l4)适于导流所述热亚临界水；第二换热器(8)，可热交换地设置在所述释能管路(l2)和所述过热管路(l4)之间；第二调压组件(9)，与所述储热罐(5)直接或间接连通，适于调节热亚临界水的水压。3.根据权利要求2所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，所述第一调压组件(7)设置在所述过冷管路(l3)上，所述第一调压组件(7)适于调节所述储冷罐(4)中导出的冷亚临界水的水压。4.根据权利要求3所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，第二调压组件(9)与所述储热罐(5)连通，所述第二调压组件(9)适于调节所述储冷罐(4)中储存的冷亚临界水的水压。5.根据权利要求4所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，还包括控制器(10)，所述控制器(10)分别与所述第一调压组件(7)和所述第二调压组件(9)通讯连接，所述控制器(10)适于控制所述第一调压组件(7)或所述第二调压组件(9)启动和停止。6.根据权利要求2-5任一所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，所述过热管路(l4)上设置有适于存储亚临界水的缓冲罐(11)，所述缓冲罐(11)设置在所述储冷罐(4)的海拔高度之上，所述缓冲罐(11)的出口处设置有水轮机(1101)，所述水轮机(1101)动力连接第一发电机(1102)。7.根据权利要求5所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，所述第一调压组件(7)设置为冷水泵(12)。8.根据权利要求5所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，所述第二调压组件(9)设置为氮气调节罐(13)，所述氮气调节罐(13)包括适于容纳氮气的容纳腔以及适于压缩所述容纳腔的活塞，所述容纳腔与所述储热罐(5)连通。9.根据权利要求1所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，还包括常压氮气罐(14)，所述常压氮气罐(14)与所述储冷罐(4)连通，所述常压氮气罐(14)适于向所述储冷罐(4)导入常压氮气；和/或所述压缩组件(2)包括压缩机(201)以及与所述压缩机(201)动力连接的电动机(202)，所述膨胀组件(3)包括膨胀机(301)以及与所述膨胀机(301)动力连接的第二发电机(302)。
10.一种控制方法，所述控制方法应用于权利要求2-9任一所述的亚临界水压缩气体储能系统，其特征在于，包括：s1：将所述储热罐(5)的水位降低至最低液位，调节所述第二调压组件(9)使所述储热罐(5)的内部压力为2.0mpa；s2：启动所述压缩组件(2)，获取所述压缩组件(2)出口处气体温度t1，获取所述储冷罐(4)的水温t2，根据以下公式计算所述储热罐(5)的内部目标压力p1；s3：调节所述第二调压组件(9)，使所述储热罐(5)的内部压力达到p1；s4：调节所述第一调压组件(7)，使所述过冷管路(l3)的水压达到p1，完成亚临界水压力的初始调节；s5：当所述压缩组件(2)出口处气体温度t1、所述储冷罐(4)的水温t2发生变化时，重复s2-s4进行亚临界水压力的实时调节。

技术总结
本发明涉及压缩气体储能技术领域，具体涉及一种亚临界水压缩气体储能系统及其控制方法。储能系统包括：储气装置、储能管路、释能管路、压缩组件、膨胀组件、储冷罐、储热罐、过冷管路、第一换热器、第一调压组件等，第一调压组件与所述储冷罐直接或间接连通。本发明提供的一种亚临界水压缩气体储能系统，设置第一调压组件使得过冷管路中的冷亚临界水水压能够实时调节，以使冷亚临界水在任何温度下都能处于最佳的压力状态，提高了采用亚临界水作为换热介质的压缩气体储能系统的换热效率。同时，通过系统的控制方法，可按照压缩组件出口压缩空气的温度，自动选择储热系统换热过程中亚临界水的压力，实现压缩空气储能电站储热系统的高效、稳定运行。稳定运行。稳定运行。


技术研发人员：耿宣 汪洋 王争荣 苏军划 夏怀鹏 何佳 王凯亮 白永锋 沈明忠
受保护的技术使用者：华电环保系统工程有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/13