本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)以及一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能發(fā)電方法。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性起到越來越重要的作用。儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)可在電網(wǎng)負(fù)荷較低時(shí)將多余電能存儲(chǔ)起來，在電網(wǎng)負(fù)荷較高的時(shí)候利用儲(chǔ)能進(jìn)行發(fā)電以提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)還可適于調(diào)頻、調(diào)相、穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓、以及提高發(fā)電站發(fā)電效率等用途。

另一方面，隨著光伏發(fā)電、風(fēng)電等新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，風(fēng)電和太陽能并網(wǎng)裝機(jī)容量也隨之越來越大。然而，風(fēng)電和太陽能光伏等新能源發(fā)電技術(shù)固有的間歇性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)的沖擊很大，導(dǎo)致我國風(fēng)電和光伏發(fā)電未并網(wǎng)比例較高，造成能源損失和經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明至少一實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)及其儲(chǔ)能發(fā)電方法。該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括壓縮氣體存儲(chǔ)單元、第一氣體管道、液體活塞裝置、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元以及第一抽蓄發(fā)電單元。壓縮氣體存儲(chǔ)單元包括相互連通的液體存儲(chǔ)空間、氣體存儲(chǔ)空間以及與液體存儲(chǔ)空間相連的第一高壓液體管道；第一氣體管道用于儲(chǔ)能時(shí)輸送待壓縮氣體以及發(fā)電時(shí)輸送膨脹后氣體，液體活塞裝置與氣體存儲(chǔ)空間、第一氣體管道分別相連；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元包括第一端口組和第二端口組；活塞液體裝置與第一端口組相連并被配置為向第一端口組接收和輸出液壓勢能，第一抽蓄發(fā)電單元與第二端口組相連并被配置為向第二端口組接收和輸出液壓勢能。該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可降低成本并提高儲(chǔ)能發(fā)電效率。

本發(fā)明至少一實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括壓縮氣體存儲(chǔ)單元、第一氣體管道、液體活塞裝置、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元以及第一抽蓄發(fā)電單元；壓縮氣體存儲(chǔ)單元包括相互連通的液體存儲(chǔ)空間、氣體存儲(chǔ)空間以及與所述液體存儲(chǔ)空間相連的第一高壓液體管道，所述氣體存儲(chǔ)空間被配置為存儲(chǔ)具有穩(wěn)定壓強(qiáng)的壓縮氣體并利用所述壓縮氣體儲(chǔ)能，所述液體存儲(chǔ)空間被配置為存儲(chǔ)液體，所述第一高壓液體管道被配置通過對(duì)所述液體存儲(chǔ)空間輸入或輸出液體來維持所述壓縮氣體的壓強(qiáng)；第一氣體管道被配置為儲(chǔ)能時(shí)輸送待壓縮氣體以及發(fā)電時(shí)輸送膨脹后氣體；液體活塞裝置與所述氣體存儲(chǔ)空間、所述第一氣體管道分別相連；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元包括第一端口組和第二端口組并被配置為將所述第一端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)換為所述第二端口組的液壓勢能和將所述第二端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)換為所述第一端口組的液壓勢能；第一抽蓄發(fā)電單元被配置為利用電能抽取液體以將電能轉(zhuǎn)化為液壓勢能或利用液壓勢能發(fā)電，所述液體活塞裝置與所述第一端口組相連并被配置為向所述第一端口組接收和輸出液壓勢能，所述第一抽蓄發(fā)電單元與所述第二端口組相連并被配置為向所述第二端口組接收和輸出液壓勢能。

本發(fā)明至少一實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能發(fā)電方法，其包括：在儲(chǔ)能階段，使用所述第一抽蓄發(fā)電單元抽取液體以將電能轉(zhuǎn)化為液壓勢能并輸出至所述第二端口組；使用所述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元將所述第二端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)為所述第一端口組的液壓勢能；利用所述第一端口組的液壓勢能將液體送入所述液體活塞裝置使待壓縮氣體壓縮為所述壓縮氣體；將所述液體活塞裝置的所述壓縮氣體等壓遷移或等密度遷移至所述壓縮氣體存儲(chǔ)單元；在發(fā)電階段，將所述壓縮氣體存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述壓縮氣體部分等壓遷移或等密度遷移至所述液體活塞裝置；利用所述液體活塞裝置的所述壓縮氣體膨脹推動(dòng)液體做功，在所述第一端口組形成液壓勢能；使用所述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元將所述第一端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)為所述第二端口組的液壓勢能；以及使用所述第一抽蓄發(fā)電單元利用所述第二端口組的液壓勢能進(jìn)行發(fā)電。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本公開的一些實(shí)施例，而非對(duì)本公開的限制。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種液壓勢能轉(zhuǎn)換單元連接方式示意圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種第二液體源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種第一抽蓄發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種第一抽蓄發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種第一抽蓄發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種液體活塞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種壓縮氣體存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種壓縮氣體存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種壓縮氣體存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖19為本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種儲(chǔ)能發(fā)電方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本公開實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本公開實(shí)施例的附圖，對(duì)本公開實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本公開的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本公開的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開保護(hù)的范圍。

除非另外定義，本公開使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本公開所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)該詞前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。

在研究中，本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：作為通常的大容量儲(chǔ)能技術(shù)，抽水蓄能技術(shù)對(duì)地理環(huán)境要求苛刻、建設(shè)周期長；而壓縮氣體儲(chǔ)能技術(shù)存在一定的局限性，其主要缺點(diǎn)是在與燃?xì)廨啓C(jī)配合時(shí)需要消耗燃?xì)?，并且?huì)產(chǎn)生環(huán)境污染、易泄漏、能量密度低等問題。另外，在氣體壓縮、膨脹時(shí)，溫度變化劇烈，對(duì)相關(guān)設(shè)備的傷害較大，從而導(dǎo)致設(shè)備成本以及設(shè)備檢修成本較高。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)及其儲(chǔ)能發(fā)電方法。該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括：壓縮氣體存儲(chǔ)單元、第一氣體管道、液體活塞裝置、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元以及第一抽蓄發(fā)電單元。壓縮氣體存儲(chǔ)單元包括相互連通的液體存儲(chǔ)空間、氣體存儲(chǔ)空間以及與液體存儲(chǔ)空間相連的第一高壓液體管道；氣體存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)具有穩(wěn)定壓強(qiáng)的壓縮氣體并利用該壓縮氣體儲(chǔ)能；液體存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)液體；第一高壓液體管道通過對(duì)液體存儲(chǔ)空間輸入或輸出液體來維持壓縮氣體的壓強(qiáng)，液體不能被壓縮，因此通過輸入輸出液體改變液體存儲(chǔ)空間體積，從而改變氣體存儲(chǔ)空間體積，使氣體壓強(qiáng)增大或減小。第一氣體管道在儲(chǔ)能時(shí)用于輸送待壓縮氣體，在發(fā)電時(shí)用于輸送膨脹后的氣體。液體活塞裝置與氣體存儲(chǔ)空間、第一氣體管道分別相連。液壓勢能轉(zhuǎn)換單元包括第一端口組和第二端口組并用于將第一端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)換為第二端口組的液壓勢能和將第二端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)換為第一端口組的液壓勢能。第一抽蓄發(fā)電單元用于利用電能抽取液體(例如，水)以將電能轉(zhuǎn)化為液壓勢能或利用液壓勢能發(fā)電。液體活塞裝置與第一端口組相連并被配置為向第一端口組接收和輸出液壓勢能，第一抽蓄發(fā)電單元與第二端口組相連并被配置為向第二端口組接收和輸出液壓勢能。由此，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可提供一種新型儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)不需要設(shè)置燃?xì)廨啓C(jī)，從而可不消耗燃?xì)猓杀苊猱a(chǎn)生環(huán)境污染等問題。另外，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元可通過第一高壓液體管道對(duì)液體存儲(chǔ)空間輸入或輸出液體來維持壓縮氣體的壓強(qiáng)，從而可避免在氣體壓縮、膨脹時(shí)對(duì)壓縮氣體存儲(chǔ)單元的損害，延長壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壽命；同時(shí)還可利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元恒壓存儲(chǔ)的特性為第一抽蓄發(fā)電單元提供穩(wěn)定的水頭，降低水頭變化對(duì)水輪發(fā)電機(jī)葉片的損耗，提高發(fā)電效率。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)以及儲(chǔ)能發(fā)電方法進(jìn)行說明。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。如圖1所示，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括壓縮氣體存儲(chǔ)單元110、第一氣體管道120、液體活塞裝置130、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140以及第一抽蓄發(fā)電單元150。壓縮氣體存儲(chǔ)單元110包括相互連通的液體存儲(chǔ)空間111和氣體存儲(chǔ)空間112(液體存儲(chǔ)空間111中的液體和氣體存儲(chǔ)空間112的氣體可相互接觸)以及與液體存儲(chǔ)空間111相連的第一高壓液體管道129；氣體存儲(chǔ)空間112用于存儲(chǔ)具有穩(wěn)定壓強(qiáng)的壓縮氣體并利用該壓縮氣體儲(chǔ)能；液體存儲(chǔ)空間111用于存儲(chǔ)液體；第一高壓液體管道129通過對(duì)液體存儲(chǔ)空間111輸入或輸出液體來維持壓縮氣體的壓強(qiáng)。第一氣體管道120用于在儲(chǔ)能時(shí)輸送待壓縮氣體(例如，第一氣體管道可與待壓縮氣體源相連)以及發(fā)電時(shí)輸送膨脹后氣體。液體活塞裝置130與氣體存儲(chǔ)空間112、第一氣體管道120分別相連。液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140包括第一端口組141和第二端口組142并用于將第一端口組141的液壓勢能轉(zhuǎn)換為第二端口組142的液壓勢能以及將第二端口組142的液壓勢能轉(zhuǎn)換為第一端口組141的液壓勢能。第一抽蓄發(fā)電單元150可用于利用電能抽取液體(例如，水)以將電能轉(zhuǎn)化為液壓勢能和利用液壓勢能發(fā)電。液體活塞裝置130與第一端口組141相連并可向第一端口組141接收和輸出液壓勢能，第一抽蓄發(fā)電單元150與第二端口組142相連并可向第二端口組142接收和輸出液壓勢能。需要說明的是，上述液體存儲(chǔ)空間和氣體存儲(chǔ)空間是指液體或氣體所占據(jù)的空間，另外，上述液體存儲(chǔ)空間和氣體存儲(chǔ)空間的分界線可隨著液體的增加、氣體的減少或者液體的減少、氣體的增加而變化，并非固定的空間。

在本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可提供一種新型儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，在儲(chǔ)能時(shí)，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可通過第一抽蓄發(fā)電單元將電能轉(zhuǎn)換為液壓勢能(例如，通過抽水的方式)并輸送至液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的第二端口組，通過液壓勢能轉(zhuǎn)換單元將第二端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)為第一端口組的液壓勢能并轉(zhuǎn)換為液體活塞裝置中液體的液壓勢能，液體活塞裝置中液體可將液體活塞裝置中的氣體壓縮為壓縮氣體并等壓遷移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元中，從而將液體活塞裝置中液體的液壓勢能存儲(chǔ)在壓縮氣體中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將電能存儲(chǔ)在壓縮氣體中。例如，可在電力系統(tǒng)(電網(wǎng))負(fù)荷較小時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能。在發(fā)電時(shí)，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可通過將壓縮氣體存儲(chǔ)單元中的壓縮氣體并等壓遷移至液體活塞裝置中，壓縮氣體膨脹做功，從而可將壓縮氣體存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)化為液體活塞裝置中液體的液壓勢能并輸送至第一端口組，此時(shí)可通過液壓勢能轉(zhuǎn)換單元將第一端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)為第二端口組的液壓勢能并輸送至第一抽蓄發(fā)電單元進(jìn)行發(fā)電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將壓縮氣體中存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)化為電能。該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)不需要設(shè)置燃?xì)廨啓C(jī)，從而可不消耗燃?xì)?，可?jié)約成本并且可避免產(chǎn)生環(huán)境污染等問題。另外，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元可通過對(duì)液體存儲(chǔ)空間輸入或輸出液體來維持壓縮氣體的壓強(qiáng)，例如，當(dāng)液體存儲(chǔ)空間里的壓強(qiáng)下降并超過預(yù)設(shè)的值時(shí)，可向該液體存儲(chǔ)空間輸入液體來提高該液體存儲(chǔ)空間里的壓強(qiáng)，當(dāng)液體存儲(chǔ)空間里的壓強(qiáng)上升并超過預(yù)設(shè)的值時(shí)，可將該液體存儲(chǔ)空間中的液體部分排出來降低該液體存儲(chǔ)空間里的壓強(qiáng)，從而可避免在氣體壓縮、膨脹時(shí)對(duì)壓縮氣體存儲(chǔ)單元的損害，延長壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壽命。另一方面，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元不用針對(duì)因壓縮氣體膨脹或壓縮而導(dǎo)致的壓力變化和溫度變化而進(jìn)行設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)具有穩(wěn)定壓強(qiáng)的壓縮氣體)，因此可減少壓縮氣體存儲(chǔ)單元的建造成本或制造成本。需要說明的是，上述的等壓遷移是指將壓縮氣體從壓縮氣體存儲(chǔ)單元向液體活塞裝置轉(zhuǎn)移并保持壓縮氣體的壓強(qiáng)不變，或者將壓縮氣體從液體活塞裝置向壓縮氣體存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)移并保持壓縮氣體的壓強(qiáng)不變。

值得注意的是，上述的液體活塞裝置可以為多個(gè)具體的液體活塞部件，例如多個(gè)液體活塞部件可通過分級(jí)壓縮的方式串聯(lián)，也可采用可變耐壓級(jí)連的方式進(jìn)行設(shè)置。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖2所示，第一高壓液體管道129一端可與液體存儲(chǔ)空間111相連，另一端與第二端口組142相連。由于第一抽蓄發(fā)電單元150也與第二端口組142相連，第一高壓液體管道129同時(shí)也與第一抽蓄發(fā)電單元150相連。由此，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可在等壓遷移時(shí)，通過第一抽蓄發(fā)電單元150來調(diào)整壓縮氣體存儲(chǔ)單元110(通過第一高壓液體管道129)的進(jìn)/出水量，來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中存儲(chǔ)的壓縮氣體的穩(wěn)定壓強(qiáng)。另一方面，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可在發(fā)電時(shí)通過壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的穩(wěn)定壓強(qiáng)來保證第一抽蓄發(fā)電單元150的定水頭發(fā)電，從而提高該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。例如，在第一抽蓄發(fā)電單元包括水輪發(fā)電機(jī)時(shí)，通常的水輪發(fā)電機(jī)要達(dá)到最高的發(fā)電效率需要進(jìn)行定水頭發(fā)電，并且不斷變化(不穩(wěn)定)的水頭會(huì)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的葉片產(chǎn)生較大損害，造成發(fā)電效率下降；因此，在本實(shí)施例提供氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，第一高壓液體管道同時(shí)也與第一抽蓄發(fā)電單元相連，也就是說壓縮氣體存儲(chǔ)單元與第一抽蓄發(fā)電單元相連，從而可利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)來穩(wěn)定第一抽蓄發(fā)電單元發(fā)電時(shí)的入口水頭，從而使第一抽蓄發(fā)電單元達(dá)到較高的發(fā)電效率。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖2所示，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140還包括轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元143，用于調(diào)節(jié)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的液壓勢能轉(zhuǎn)換速率。由此，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可在等壓遷移時(shí)通過轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元來調(diào)整壓縮氣體存儲(chǔ)單元的進(jìn)/出水量，從而來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的穩(wěn)定壓強(qiáng)。

需要說明的是，上述的第一抽蓄發(fā)電單元來調(diào)整壓縮氣體存儲(chǔ)單元(通過第一高壓液體管道和液體閥門)的進(jìn)/出水量來來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)的方式和上述的通過轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元來調(diào)整壓縮氣體存儲(chǔ)單元的出水量，從而來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)可單獨(dú)使用也可配合使用，也就是說，通過同時(shí)使用上述的第一抽蓄發(fā)電單元和轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元來調(diào)節(jié)壓縮氣體存儲(chǔ)單元的進(jìn)出水量。當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例包括但不限于此，還可采用它其他方式來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)。例如，可將第一高壓液體管道的另一端與外部水利設(shè)備相連，通過外部水利設(shè)備利用外部水源來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)；也可將第一高壓液體管道的另一端與第一端口組相連，通過第一端口組來保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)。

例如，如圖2所示，本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括第一液體源170。第一液體源170與第一抽蓄發(fā)電單元150和液壓勢能單元140的第二端口組142分別相連，第一抽蓄發(fā)電單元150可抽取第一液體源170中的液體并輸送至液壓勢能單元140的第二端口組142并經(jīng)液壓勢能單元140流回第一液體源170，也就是說，第一液體源170、第一抽蓄發(fā)電單元150、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140以及第一液體源170可構(gòu)成一個(gè)液體循環(huán)，從而可連續(xù)地將電能轉(zhuǎn)換為液壓勢能并輸送至液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第二端口組142；或者，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140可利用第二端口組142的液壓勢能抽取第一液體源170中的液體并輸送至第一抽蓄發(fā)電單元150進(jìn)行發(fā)電并經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150后流回第一液體源170，也就是說，第一液體源170、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140、第一抽蓄發(fā)電單元150以及第一液體源170可構(gòu)成一個(gè)液體循環(huán)，從而可連續(xù)地將第二端口組142的液壓勢能轉(zhuǎn)換為電能。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例包括但不限于此，還可采用其他具體方式和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)第二端口組的液壓勢能和電能之間的相互轉(zhuǎn)換。需要說明的是，上述的液體循環(huán)包括封閉循環(huán)也包括非封閉循環(huán)，例如，在該儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程中，氣體從壓縮氣體存儲(chǔ)單元遷出，流出第一液體源的水等于流回第一液體源的水加上流入壓縮氣體存儲(chǔ)單元的水。

例如，如圖2所示，本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括第二液體源160。第二液體源160與液體活塞裝置130和液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第一端口組141分別相連并用于接收液體活塞裝置130排出的液體以及向液體活塞裝置130提供液體，也就是說，第二液體源160、第一端口組141以及液體活塞裝置130可構(gòu)成一個(gè)液體循環(huán)，可利用第一端口組141的液壓勢能將第二液體源160中的液體輸送至液體活塞裝置130，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將第一端口組141的液壓勢能轉(zhuǎn)為液體活塞裝置130中液體的液壓勢能。另外，第二液體源160還可提供不同溫度的液體以對(duì)液體活塞裝置130內(nèi)氣體壓縮膨脹過程進(jìn)行溫度控制，第二液體源160中液體可以為水或油，但不限于此。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖3所示，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140包括第一液壓活塞機(jī)構(gòu)144和第二液壓活塞機(jī)構(gòu)145。第一液壓活塞機(jī)構(gòu)144包括第一活塞1440，第二液壓活塞機(jī)構(gòu)145包括第二活塞1450；第一活塞1440和第二活塞1450通過連桿146相連，并且第一液壓活塞機(jī)構(gòu)144包括第一端口組141，第二液壓活塞機(jī)構(gòu)145包括第二端口組142。由此，當(dāng)液體推動(dòng)第一活塞1440運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一活塞1440可通過連桿146帶動(dòng)第二活塞1450運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液體推動(dòng)第二活塞1450運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二活塞1450可通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440運(yùn)動(dòng)，從而該液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140可將第一端口組141的液壓勢能轉(zhuǎn)換為第二端口組142的液壓勢能或?qū)⒌诙丝诮M142的液壓勢能轉(zhuǎn)換為第一端口組141的液壓勢能。需要說明的是，第一端口組或第二端口組可包括設(shè)置在第一液壓活塞機(jī)構(gòu)或第二液壓活塞機(jī)構(gòu)兩端的端口，從而可通過改變液體進(jìn)入第一液壓活塞機(jī)構(gòu)或第二液壓活塞結(jié)構(gòu)的端口位置，使第一活塞或第二活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使得液壓勢能轉(zhuǎn)換單元可進(jìn)行連續(xù)地轉(zhuǎn)換。

例如，第一液壓活塞機(jī)構(gòu)與第二液壓活塞機(jī)構(gòu)可具有不同的橫截面積，從而可改變第一端口組和第二端口組的液體流量比。當(dāng)然，該液壓勢能轉(zhuǎn)換單元可替換為自適應(yīng)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元，從而可調(diào)節(jié)第一端口組和第二端口組的液體流量比，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。當(dāng)然，該液壓勢能轉(zhuǎn)換單元可包括多個(gè)不同截面積的液壓缸組成第一液壓活塞機(jī)構(gòu)和第二液壓活塞機(jī)構(gòu)，從而可調(diào)節(jié)第一端口組和第二端口組的液體流量比，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

例如，如圖3所示，轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元143可包括第一電機(jī)1430。第一電機(jī)1430可調(diào)整第一活塞1440和第二活塞1450的運(yùn)動(dòng)速率，平衡液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第一端口組141和第二端口組142的液壓勢能，從而調(diào)整第一端口組141或第二端口組142的液體流量。

例如，圖4示出了一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括：壓縮氣體存儲(chǔ)單元110、第一氣體管道120、液體活塞裝置130、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140、第一抽蓄發(fā)電單元150、第二液體源160以及第一液體源170。壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112通過壓縮氣體管道122與液體活塞裝置130相連；液體活塞裝置130與第一氣體管道120相連；液體活塞裝置130通過液體管道123與第二液體源160相連；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第一端口組141分別通過液體管道125和液體管道126與液體活塞裝置130和第二液體源160連接；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第二端口組142分別通過第一高壓液體管道129、液體管道127、128與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111、第一液體源170相連；第一抽蓄發(fā)電單元150分別連接第一高壓液體管道129、第二端口組142和第一液體源170。轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元143包括第一電機(jī)1430，與連桿146相連，用于控制活塞1450的運(yùn)動(dòng)速度。需要說明的是，圖4還示出了閥門F1、F2、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F19、F20、F24、F30、F35、F36以及設(shè)置在液體管道123上的第二電機(jī)182。F1設(shè)置在第一氣體管道120上；F2和F24設(shè)置在氣體存儲(chǔ)空間112和液體活塞裝置130之間，壓縮氣體管道122上；F10設(shè)置在第二液體源160和液體活塞裝置130之間，液體管道123上；F11設(shè)置在第二液體源160和液體活塞裝置130之間，液體管道126上；F12、F13、F16以及F17設(shè)置在液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第二端口組142，F(xiàn)14、F15、F18以及F19設(shè)置在液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的第一端口組141；F20設(shè)置在第二端口組142和液體存儲(chǔ)空間111之間，第一高壓液體管道129上；F30設(shè)置在第一抽蓄發(fā)電單元150和液體管道127之間；F35設(shè)置在第二端口組142和第一抽蓄發(fā)電單元150之間；F36設(shè)置在液體管道127上。當(dāng)然，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中的閥門的數(shù)量和位置可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能過程為：打開閥門F1，使液體活塞裝置130的液體活塞裝置132中充滿待壓縮氣體；所有閥門關(guān)閉，假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞先向右運(yùn)動(dòng)(也可先向左運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制)，打開閥門F9、F11、F12、F15、F17、F18、F20、F30、F35、F39，控制第一電機(jī)1430使第二活塞1450并通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440先向右運(yùn)動(dòng)，控制第一抽蓄發(fā)電單元150利用需要消納的電能將第一液體源170中液體經(jīng)液體管道128輸送至第二端口組142并且在第一高壓液體管道129與第一液體源170的壓強(qiáng)差的作用下，推動(dòng)第二活塞1450并通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，通過控制第一電機(jī)1430和第一抽蓄發(fā)電單元150，使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110液體流入量等于流出量，以保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110壓強(qiáng)恒定；由于第二活塞1450通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向右運(yùn)動(dòng)，第二液體源160中的液體經(jīng)閥門F11、液體管道126、閥門F15、F18、F9以及液體管道125注入液體活塞裝置130，液體活塞裝置130中的液體壓縮液體活塞裝置130中的氣體，氣體壓縮過程釋放的熱量被液體活塞裝置130中的液體吸收，液體活塞裝置130中的氣體儲(chǔ)存勢能；當(dāng)?shù)诙钊\(yùn)動(dòng)到最右端后，關(guān)閉閥門F12、F15、F17、F18并打開閥門F13、F14、F16、F19，第一抽蓄發(fā)電單元150將第一液體源170中液體經(jīng)液體管道128輸送至第二端口組142并且在第一高壓液體管道129與第一液體源170的壓強(qiáng)差的作用下，推動(dòng)第二活塞1450并通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向左運(yùn)動(dòng)，從而繼續(xù)使液體活塞裝置130中的液體壓縮液體活塞裝置130中的氣體；循環(huán)上述往復(fù)運(yùn)動(dòng)(第二活塞1450先向右后向左的運(yùn)動(dòng))，直到液體活塞裝置130中的氣體被壓縮到指定壓強(qiáng)；打開閥門F2、F24，此時(shí)液體活塞裝置130和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)壓縮氣體管道122連通；自第二液體源160經(jīng)液體管道126注入液體活塞裝置130的液體將壓縮后的壓縮氣體等壓遷移到壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112中，此時(shí)可通過調(diào)整第一電機(jī)1430控制壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111的出水量和/或調(diào)整第一抽蓄發(fā)電單元150控制壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111的入水量，使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111的出水量與壓縮氣體的進(jìn)氣量和入水量之和相等，從而保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110在等壓遷移的過程中，壓縮氣體的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定；氣體等壓遷移結(jié)束后，關(guān)閉所有閥門；打開閥門F1、F10，控制第二電機(jī)182將液體活塞裝置130中的液體排入第二液體源160(當(dāng)然，也可不設(shè)置第二電機(jī)182，利用液體活塞裝置130和第二液體源160的高度差將液體活塞裝置130中的液體排入第二液體源160，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制)，同時(shí)通過第一氣體管道120和閥門F1將待壓縮氣體送入并充滿整個(gè)液體活塞裝置130；所有閥門關(guān)閉，并重復(fù)上述的壓縮過程，直到壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中存儲(chǔ)滿氣體或需要消納的電能消耗完畢。

該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程為：液體活塞裝置130中充滿液體；關(guān)閉所有閥門，假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第二活塞1450)先向左運(yùn)動(dòng)，打開閥門F2、F9、F11、F12、F15、F17、F18、F20、F24、F30、F35、F36，此時(shí)壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112與液體活塞裝置130通過壓縮氣體管道122相連；液體活塞裝置130中的液體經(jīng)液體管道125、閥門F9、F18、F15、液體管道126流入第二液體源160，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、液體管道127、閥門F12、閥門F17以及第一高壓液體管道129流入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中的液體在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與第一液體源170的壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)可通過調(diào)整第一電機(jī)1430使經(jīng)第一高壓液體管道129注入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量等于流出壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量與遷出的壓縮氣體的量之和，從而使壓縮氣體從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等壓遷移到液體活塞裝置130中；從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等壓遷移出所需的壓縮氣體后，關(guān)閉閥門F2和F24，壓縮氣體在液體活塞裝置130中膨脹并推動(dòng)液體活塞裝置130中的液體，并且壓縮氣體在膨脹做功時(shí)可吸收液體的熱量，將壓縮氣體存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為液體活塞裝置130中液體的液壓勢能，液體活塞裝置130中的液體經(jīng)液體管道125、閥門F9、F18、F15、液體管道126流入第二液體源160，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、液體管道127、閥門F12、閥門F17并在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與第一液體源170的壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)可通過調(diào)整第一電機(jī)1430使經(jīng)第一高壓液體管道129注入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量等于流出壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量，以保持壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中壓強(qiáng)穩(wěn)定；待液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第二活塞1450)運(yùn)動(dòng)到最左端后，關(guān)閉閥門F15、F18、F12、F17，打開閥門F19、F14、F16、F13，液體活塞裝置130中的液體經(jīng)液體管道125、閥門F9、F19、F14、液體管道126流入第二液體源160，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、液體管道127、閥門F13、閥門F16并在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與第一液體源170的壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第二活塞1450)向右運(yùn)動(dòng)；重復(fù)上述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到液體活塞裝置130中的壓縮氣體壓強(qiáng)低于某一壓強(qiáng)值，或液體活塞裝置130中的液體完全排出到第二液體源160中。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相連個(gè)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖5所示，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的另一種連接方式為：第一端口組分別連接液體活塞裝置130與第一緩沖池210，第二端口組分別連接第一緩沖罐210與第一液體源170，第一抽蓄發(fā)電單元150分別連接第一緩沖罐210與第一液體源170。儲(chǔ)能時(shí)，第一抽蓄發(fā)電單元150將第一液體源170內(nèi)液體抽入第一緩沖罐210，液體在第一緩沖罐210與第一液體源170液壓差的作用下從第一緩沖罐210經(jīng)第二端口組流入第一液體源170，推動(dòng)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元活塞運(yùn)動(dòng)，將第二端口組液壓勢能轉(zhuǎn)換為第一端口組液壓勢能，將液體經(jīng)第一端口組抽入液體活塞裝置130中壓縮氣體，運(yùn)行過程中通過轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元143/1430、液體活塞裝置面積比切換、第一抽蓄發(fā)電單元150控制，使得液壓勢能轉(zhuǎn)換單元活塞平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)保證第一緩沖罐210內(nèi)液體體積不變，從而保證其內(nèi)氣體壓強(qiáng)維持恒定。發(fā)電時(shí)，壓縮氣體在液體活塞裝置130內(nèi)膨脹將液體經(jīng)第一端口組排出，推動(dòng)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元活塞運(yùn)動(dòng)，將第一端口組液壓勢能轉(zhuǎn)換為第二端口組液壓勢能，從而將第一液體源170內(nèi)液體經(jīng)第二端口組抽入第一緩沖罐210中，液體經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電后流入第一液體源170中，運(yùn)行過程中通過轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元143/1430、液體活塞裝置面積比切換、第一抽蓄發(fā)電單元150控制，使得液壓勢能轉(zhuǎn)換單元活塞平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)保證第一緩沖罐210內(nèi)液體體積不變，從而保證其內(nèi)氣體壓強(qiáng)維持恒定，使得第一抽蓄發(fā)電單元150定水頭發(fā)電。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖6所示，第二液體源160包括第一控溫液體池161、第二控溫液體池162以及換熱器163。第一控溫液體池161與液體活塞裝置130相連；第二控溫液體池162與液體活塞裝置130和第一控溫液體池161分別相連；換熱器163設(shè)置在第一控溫液體池161和第二控溫液體池162之間，用于對(duì)從第一控溫液體池161輸送至第二控溫液體池162的液體進(jìn)行換熱或從第二控溫液體池162輸送至第一控溫液體池161的液體進(jìn)行換熱，例如，利用太陽能、地?zé)崮苓M(jìn)行加熱。由此，該第二液體源可根據(jù)不同的液體交換運(yùn)行策略而進(jìn)行運(yùn)行。需要說明的是，上述的第一控溫液體池161和第二控溫液體池162可根據(jù)需要設(shè)置液體驅(qū)動(dòng)裝置186(例如，水泵)，以驅(qū)動(dòng)液體在第一控溫液體池161和第二控溫液體池162之間流動(dòng)；上述的第二控溫液體池162和液體活塞裝置130之間也可根據(jù)需要設(shè)置液體驅(qū)動(dòng)裝置185(例如，水泵)，以驅(qū)動(dòng)液體在第二控溫液體池162和液體活塞裝置130之間流動(dòng)；上述的第一控溫液體池161和液體活塞裝置130之間也可根據(jù)需要設(shè)置液體驅(qū)動(dòng)裝置187(例如，水泵)，以驅(qū)動(dòng)液體在第一控溫液體池161和液體活塞裝置130之間流動(dòng)，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖6所示，液體活塞裝置130與第一控溫液體池161之間的液體驅(qū)動(dòng)裝置187還可替換為第三抽蓄發(fā)電單元350，用于利用液體活塞裝置130中的液體與第一控溫液體池161之間的壓強(qiáng)差進(jìn)行發(fā)電或從第一控溫液體池161向液體活塞裝置130輸送液體。由此，第三抽蓄發(fā)電單元350可利用液體活塞裝置130中的液體與第一控溫液體池161之間的壓強(qiáng)差進(jìn)行發(fā)電，從而可提高該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。當(dāng)然，液體活塞裝置與第二控溫液體池之間的液體驅(qū)動(dòng)裝置也可替換為第三抽蓄發(fā)電單元以進(jìn)行發(fā)電或從第二控溫液體池向液體活塞裝置輸送液體，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

需要說明的是，上述的液體交換運(yùn)行策略可包括：1)開放式直供運(yùn)行模式，在此模式下，第一控溫液體池和第二控溫液體池可合并并且無需設(shè)置換熱器；用于工作的液體溫度近似不變，蓄熱低壓池可采用水量足夠大的水體，例如：海洋、水庫等。另外，在此模式下，第一液體源可以與第二液體源合并。2)密閉式直供運(yùn)行模式，第二液體源包括第一控溫液體池和第二控溫液體池，可不包括換熱器。當(dāng)該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，液體從第一控溫液體池(或第二控溫液體池)送入液體活塞裝置中，氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量傳遞給液體，這部分液體溫度身高并被絕熱儲(chǔ)存在第二控溫液體池(或第一控溫液體池)中；當(dāng)該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時(shí)，這部分液體從第二控溫液體池(或第一控溫液體池)送入液體活塞裝置在氣體膨脹過程中提供熱量，溫度降低，發(fā)電結(jié)束后該部分液體又被絕熱儲(chǔ)存在第一控溫液體池(或第二控溫液體池)；如此反復(fù)循環(huán)利用。由此，可將該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行利用，提高該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。另外，由于采用了第一控溫液體池和第二控溫液體池兩個(gè)水池，液體活塞裝置在每次氣體壓縮和氣體膨脹時(shí)的工作液體溫度相同，從而可保證氣體壓縮后或膨脹后的溫度相同，進(jìn)一步提高了該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)然，第一控溫液體池和第二控溫液體池也可合并，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。3)余熱利用模式，在此模式下，第二液體源可包括第一控溫液體池和第二控溫液體池以及換熱器，并且第一控溫液體池和第二控溫液體池存儲(chǔ)兩種溫度不同的液體。在該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，將溫度較高的第一控溫液體池(或第二控溫液體池)中的液體送入液體活塞裝置中，氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量傳遞給液體，使液體溫度進(jìn)一步升高，利用這部分液體通過換熱器實(shí)現(xiàn)供熱供暖或發(fā)電(例如，第一控溫液體池的高溫液體流經(jīng)換熱器換熱以實(shí)現(xiàn)供熱供暖或發(fā)電后流入第二控溫液體池并成為低溫液體)；在該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時(shí)，從溫度較低的第二控溫液體池(或第一控溫液體池)中的液體送入液體活塞裝置中，壓縮氣體膨脹從液體中吸熱，在此過程中氣體和液體溫度都會(huì)降低，從可通過換熱器實(shí)現(xiàn)制冷；由此，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)還可實(shí)現(xiàn)低品質(zhì)熱量的利用。4)高效發(fā)電模式，在此模式下，第二液體源可包括第一控溫液體池和第二控溫液體池。在該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，將溫度較低的第二控溫液體池(或第一控溫液體池)中的低溫液體送入液體活塞裝置中，氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量被低溫液體吸收，使氣體溫度和氣體壓強(qiáng)降低，可減少氣體壓縮所用的能量；在該氣液兩相儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時(shí)，可將溫度較高的第一控溫液體池(或第二控溫液體池)中的高溫液體被送入液體活塞裝置中，氣體吸收高溫液體的熱量，使氣體溫度和氣體壓強(qiáng)升高，以實(shí)現(xiàn)更高的能量輸出。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，第一抽蓄發(fā)電單元還包括多個(gè)串聯(lián)設(shè)置的水輪發(fā)電機(jī)組，并且相鄰的兩個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組之間還設(shè)置有水頭穩(wěn)定池。例如，如圖7所示，第一抽蓄發(fā)電單元150包括依次設(shè)置的第一水輪發(fā)電機(jī)組151、第二水輪發(fā)電機(jī)組152以及第三水輪發(fā)電機(jī)組153；第一水輪發(fā)電機(jī)組151和第二水輪發(fā)電機(jī)組152之間設(shè)置第一水頭穩(wěn)定池191，第二水輪發(fā)電機(jī)組151和第三水輪發(fā)電機(jī)組152之間設(shè)置第二水頭穩(wěn)定池192。第一水輪發(fā)電電阻151承受的水頭為第一高壓液體管道與第一水頭穩(wěn)定池間液體壓強(qiáng)之差，第一高壓液體管道內(nèi)液體壓強(qiáng)最高為壓縮氣體存儲(chǔ)單元中壓縮氣體的壓強(qiáng)；第二水輪發(fā)電機(jī)組151和第三水輪發(fā)電機(jī)組152承受的水頭分別為第一水頭穩(wěn)定池191與第二水頭穩(wěn)定池192、第二水頭穩(wěn)定池192與低壓水池170間施加的穩(wěn)定壓強(qiáng)。由此，一方面可通過串聯(lián)設(shè)置多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組提高該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和發(fā)電效率，另一方面通過在相鄰的兩個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組之間還設(shè)置有水頭調(diào)節(jié)池可保證各水輪發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定高效運(yùn)行。當(dāng)然，第一抽蓄發(fā)電單元可包括多個(gè)串聯(lián)設(shè)置的水輪發(fā)電機(jī)組并且多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組并聯(lián)設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。例如，如圖8所示，第一抽蓄發(fā)電單元150包括并聯(lián)設(shè)置的第一水輪發(fā)電機(jī)組151、第二水輪發(fā)電機(jī)組152以及第三水輪發(fā)電機(jī)組153。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖9所示，抽蓄發(fā)電單元150可包括：水輪發(fā)電機(jī)組154、壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155以及穩(wěn)水頭池156。壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155設(shè)置在水輪發(fā)電機(jī)組154進(jìn)水的一側(cè)(第二端口組和水輪發(fā)電機(jī)組之間)；穩(wěn)水頭池156設(shè)置在水輪發(fā)電機(jī)組154和壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155之間。由此，壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155將輸入到抽蓄發(fā)電單元150的壓強(qiáng)的大小進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如，如果輸入到抽蓄發(fā)電單元150的壓強(qiáng)過大，超過了水輪發(fā)電機(jī)組154的負(fù)載，可通過壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155可將輸入到抽蓄發(fā)電單元150的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)為為較小的壓強(qiáng)并輸出至水輪發(fā)電機(jī)組154進(jìn)行發(fā)電。設(shè)置在水輪發(fā)電機(jī)組154和壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155可保證壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元155輸出的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定，從而保證水輪發(fā)電機(jī)組154定水頭發(fā)電。需要說明的是，上述的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換單元可采用與液壓勢能轉(zhuǎn)換單元相似的結(jié)構(gòu)，利用第一液壓活塞機(jī)構(gòu)與第二液壓活塞機(jī)構(gòu)所具有的不同的橫截面積，從而將輸入到抽蓄發(fā)電單元的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)為為較小或較大的壓強(qiáng)并輸出至水輪發(fā)電機(jī)組。其具體的結(jié)構(gòu)可參見相關(guān)描述，本發(fā)明實(shí)施例在此不再贅述。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖10所示，液體活塞裝置130包括：壓力容器133、至少一個(gè)板片134、液體分布器135、液體循環(huán)管道136、循環(huán)電機(jī)137以及填料139。至少一個(gè)板片134設(shè)置在壓力容器133的下部；填料139設(shè)置在板片134上方；液體分布器135設(shè)置在壓力容器133的上部且位于填料139上；液體循環(huán)管道136連接壓力容器133的頂部和底部；循環(huán)電機(jī)137設(shè)置在液體循環(huán)管道136上并通過液體循環(huán)管道136將壓力容器133底部的液體輸送至壓力容器133的頂部。由此，該液體活塞裝置130可通過至少一個(gè)板片134、填料139、液體分布器135、液體循環(huán)管道136以及循環(huán)電機(jī)137增加壓力容器133中液體與氣體的接觸面積(也即，液體活塞裝置與液體活塞裝置的接觸面積)和提高壓力容器133中液體與氣體熱交換速率。需要說明的是，壓力容器可采用鍋爐、化工塔、地下耐壓洞穴等。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖10所示，壓縮氣體管道122連接在壓力容器133的頂部，用于輸入或輸出壓縮氣體，第一氣體管道120連接在壓力容器133的頂部，用于輸入或輸出待壓縮氣體，液體管道124連接在壓力容器133的底部，用于輸入或輸出液體。另外，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括閥門F1、F2、F46以及F47。閥門F1設(shè)置在第一氣體管道120上，閥門F2設(shè)置在壓縮氣體管道122上，閥門F47設(shè)置在液體循環(huán)管道136上，閥門46設(shè)置在液體管道124上。

氣體在液體活塞裝置130中的壓縮過程為：初始狀態(tài)壓力容器133中充滿液體，所有閥門均關(guān)閉；打開閥門F1、F46，從第一氣體管道120送入待壓縮氣體，將壓力容器133內(nèi)的液體通過液體管道124和閥門F46排出；關(guān)閉F1，通過液體管道124向壓力容器133輸送液體以壓縮壓力容器133中的氣體；同時(shí)，打開閥門F47，通過循環(huán)電機(jī)137將壓力容器133底部的部分液體抽到頂部，該液體經(jīng)液體分布器135后從壓力容器133頂部均勻流下，與壓力容器133中的氣體直接對(duì)撞進(jìn)行熱交換，并且液體在通過填料139時(shí)，在填料139間形成液膜，增大了氣液接觸面積；板片134減緩了氣體上升、液體流下的速率，板片134上流下的液體在板片134上形成有一定高度的液層；壓縮結(jié)束后，關(guān)閉閥門F46、F47，打開F2，將壓縮氣體送入壓縮氣體管道122。由此，該液體活塞裝置可增加壓力容器133中液體與氣體的接觸面積(也即，液體活塞裝置與液體活塞裝置的接觸面積)和提高壓力容器133中液體與氣體熱交換速率。另外，板片上還可設(shè)置篩孔，當(dāng)氣體體積減小的過程中，氣體穿過板片上的篩孔與液層進(jìn)行充分熱交換，從而可進(jìn)一步提高提高壓力容器133中液體與氣體熱交換速率。

氣體在液體活塞裝置130中的膨脹過程為：初始狀態(tài)壓力容器133中充滿液體，所有閥門關(guān)閉，打開閥門F2、F46，從壓縮氣體管道122向壓力容器133中送入壓縮氣體，送入一定氣體后關(guān)閉閥門F2；氣體在壓力容器133中膨脹，從而推動(dòng)壓力容器133中的液體以對(duì)外做功；在氣體膨脹的同時(shí)，通過循環(huán)電機(jī)137將壓力容器133底部的部分液體抽到頂部，該液體經(jīng)液體分布器135后從壓力容器133頂部均勻流下，從而對(duì)氣體進(jìn)行控溫，使得氣體等溫膨脹，從而提高該壓縮氣體的發(fā)電效率；另外，經(jīng)液體分布器135后從壓力容器133頂部均勻流下的液體與壓力容器133中的氣體直接對(duì)撞進(jìn)行熱交換，并且液體在通過填料139時(shí)，在填料139間形成液膜，增大了氣液接觸面積，從而提高了熱交換速率；板片134減緩了氣體上升、液體流下的速率，板片134上流下的液體在板片134上形成一定高度的液層，進(jìn)一步增加熱交換速率；氣體膨脹過程結(jié)束后，打開閥門F1，通過液體管道124向壓力容器133中注入液體將氣體送出到第一氣體管道120。

在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，液體活塞裝置的進(jìn)氣管道與出氣管道可單獨(dú)配置，例如，單獨(dú)配置出氣管道連接液體活塞裝置與壓縮氣體存儲(chǔ)單元上部，單獨(dú)配置進(jìn)氣管道連接液體活塞底部與壓縮氣體存儲(chǔ)單元上部，則在壓縮氣體膨脹過程中，從壓縮氣體存儲(chǔ)單元遷出的壓縮氣體從液體活塞底部送入,氣體上升過程與液體進(jìn)行充分的熱交換，提高熱交換速率，從而提高發(fā)電效率。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖11所示，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110包括外罐113和設(shè)置在外罐113內(nèi)部的內(nèi)罐114。外罐113包括第一罐體1130以及設(shè)置在第一罐體1130上的第一閥門1131；內(nèi)罐114，包括第二罐體1140以及設(shè)置在第二罐體1140上的第二閥門1141；內(nèi)罐114的底部具有開口1142，第一閥門1131用于輸入或輸出液體，第二閥門1141用于輸入或輸出氣體。由此，該壓縮氣體存儲(chǔ)單元可將儲(chǔ)氣的氣體存儲(chǔ)空間與儲(chǔ)液的液體存儲(chǔ)空間分布在不同的罐(即外罐和內(nèi)罐)中，從而可避免水氣同時(shí)與外罐接觸，避免水氣混合對(duì)外罐的腐蝕，同時(shí)可降低外罐材料抗氧化性要求，另外，由于內(nèi)罐內(nèi)外壓強(qiáng)相等，可降低對(duì)內(nèi)罐材料抗壓性能的要求，降低制造成本。例如，外罐可采用鋼材制作或建造，而內(nèi)罐采用塑料或玻璃等材料制成。當(dāng)然，壓縮氣體存儲(chǔ)單元還可采用氣體結(jié)構(gòu)或?qū)ΜF(xiàn)有的天然洞穴進(jìn)行改造，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

例如，如圖11所示，外罐或內(nèi)罐的形狀可以為圓柱形。如圖12所示，外罐或內(nèi)罐的形狀可以為球形。本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖13所示，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110包括：外罐113以及設(shè)置在外罐113的內(nèi)部的內(nèi)罐114。外罐113第一罐體1130以及設(shè)置在第一罐體1130上的第一閥門1131；內(nèi)罐114包括第二罐體1140、伸入第二罐體1140內(nèi)部的液體管道1143以及設(shè)置在液體管道1143上的第二閥門1141；內(nèi)罐114的頂部具有開口1145，第二閥門1141用于輸入或輸出液體，第一閥門1131用于輸入或輸出氣體。由此，該壓縮氣體存儲(chǔ)單元可將儲(chǔ)氣的氣體存儲(chǔ)空間與儲(chǔ)液的液體存儲(chǔ)空間分布在不同的罐(即外罐和內(nèi)罐)中。該壓縮氣體存儲(chǔ)單元可利用用水將可溶性鹽層中的鹽洗出所形成的洞穴，由于洞穴穴壁不能接觸水，通過設(shè)置上述的雙層罐體(內(nèi)罐和外罐)，將用于穩(wěn)定氣壓的液體限制于內(nèi)罐中，防止液體與巖體接觸溶解地下巖層中的水溶鹽后進(jìn)入系統(tǒng)中，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性。

實(shí)施例二

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，與實(shí)施例一不同的是，如圖14所示，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括：第一緩沖罐210、第二高壓液體管道229以及第二氣體管道220。第一緩沖罐210與第一抽蓄發(fā)電單元150具有第一高度差H且包括第一液體空間211和第一氣體空間212，第二高壓液體管道229用于存儲(chǔ)或運(yùn)輸高壓液體，且一端與第一液體空間211相連，另一端與第二端口組142相連；第二氣體管道220用于存儲(chǔ)或運(yùn)輸壓縮氣體，且一端與第一氣體空間212相連，另一端與氣體存儲(chǔ)空間112相連。由此，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定，通過第二氣體管道220相連的第一緩沖罐210的壓強(qiáng)也穩(wěn)定，通過設(shè)置第一緩沖罐210相對(duì)于第一抽蓄發(fā)電單元150的高度，即，第一高度差H的值可調(diào)節(jié)第二端口組142的壓強(qiáng)，從而可在第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電時(shí)提供新的液體壓強(qiáng)，第二端口組142的壓強(qiáng)為壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)氣體壓強(qiáng)與高度為H的液體產(chǎn)生的液體壓強(qiáng)之差。需要說明的是，壓縮氣體存儲(chǔ)單元可根據(jù)實(shí)際的環(huán)境以及裝機(jī)容量進(jìn)行設(shè)計(jì)，其壓強(qiáng)可能與第一抽蓄發(fā)電單元所要求的水頭不匹配，通過設(shè)置上述的第一緩沖罐、第二高壓液體管道以及第二氣體管道可調(diào)節(jié)第二端口組的液體壓強(qiáng)，以匹配第一抽蓄發(fā)電單元發(fā)電時(shí)所要求的水頭。需要說明的是，第一緩沖罐可采用與壓縮氣體存儲(chǔ)單元相似的結(jié)構(gòu)，具體可參見實(shí)施例一中的相關(guān)描述，本發(fā)明實(shí)施例在此不再贅述。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖14所示，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括第二抽蓄發(fā)電單元250。第二抽蓄發(fā)電單元250與液體活塞裝置130和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111分別相連。例如，第二抽蓄發(fā)電單元250通過第一高壓液體管道129與液體存儲(chǔ)空間111相連。第二抽蓄發(fā)電單元250通過第三高壓液體管道329與液體活塞裝置130相連。由此，可通過第二抽蓄發(fā)電單元250進(jìn)行壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與液體活塞裝置130之間的氣體等壓遷移過程。并且，在壓縮氣體從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110向液體活塞裝置130等壓遷移的過程中還可利用液體活塞裝置130中的液體與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中液體存儲(chǔ)空間111中的液體的高度差進(jìn)行發(fā)電。需要說明的是，第二抽蓄發(fā)電單元可采用與第一抽蓄發(fā)電單元相似的結(jié)構(gòu)，具體可參見實(shí)施例一中的相關(guān)描述，本發(fā)明實(shí)施例在此不再贅述。當(dāng)然，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還可通過其他方式進(jìn)行等壓遷移，例如通過如實(shí)施例一中所描述的利用第一高壓液體管道與第二端口組相連，此時(shí)，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)可優(yōu)先使用第二抽蓄發(fā)電單元進(jìn)行等壓遷移。本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖14所示，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括閥門F7、F23、F41、F42、F44和F45。閥門F7設(shè)置在液體活塞裝置131和第二抽蓄發(fā)電單元250之間，第三高壓液體管道329上；閥門F23設(shè)置在液體存儲(chǔ)空間111和第二抽蓄發(fā)電單元250之間，第一高壓液體管道129上；閥門41設(shè)置在氣體存儲(chǔ)空間112和第一氣體空間212之間，第二氣體管道220上；閥門42設(shè)置在第一液體空間211和第二端口組142之間，第二高壓液體管道229上；閥門44設(shè)置在液體管道126和第一端口組141之間；閥門F45設(shè)置在閥門F14和閥門F13之間；另外，閥門F20也設(shè)置在第一液體空間211和第二端口組142之間，第二高壓液體管道229上。需要說明的是，本實(shí)施例中的其他部件的位置和相對(duì)關(guān)系可參見實(shí)施例一中的相關(guān)描述，在此不再贅述。

本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能過程為：打開閥門F1，使液體活塞裝置130中的液體活塞裝置132充滿待壓縮氣體；關(guān)閉所有閥門；假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向右運(yùn)動(dòng)(也可先向左運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制)，打開閥門F9、F11、F12、F15、F17、F18、F20、F30、F35、F36、F41、F42、F45，控制第一抽蓄發(fā)電單元150利用需要消納的電能將第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128輸送到第二端口組142并且在第二高壓液體管道229與第一液體源170的壓強(qiáng)差的作用下，推動(dòng)第二活塞1450并通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，通過控制第一電機(jī)1430和第一抽蓄發(fā)電單元150，使得第一緩沖罐210中液體的流入量等于流出量，也就是說，第一緩沖罐210的液體凈流入量為零，其內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變，從而可保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變；由于第二活塞1450通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向右運(yùn)動(dòng)，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、閥門F36、液體管道127、閥門F45、閥門F15、閥門F18、閥門F9后注入液體活塞裝置130，液體活塞裝置130中的液體壓縮液體活塞裝置130中的氣體，氣體壓縮過程釋放的熱量被液體活塞裝置130中的液體吸收，液體活塞裝置130中的氣體存儲(chǔ)勢能；當(dāng)?shù)诙钊?450運(yùn)動(dòng)到最右端后，關(guān)閉閥門F12、F15、F17、F18并打開閥門F13、F14、F16、F19，第一抽蓄發(fā)電單元150繼續(xù)將第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128輸送到第二端口組142并且在第二高壓液體管道229與第一液體源170的壓強(qiáng)差的作用下，推動(dòng)第二活塞1450并通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向左運(yùn)動(dòng)，從而繼續(xù)使液體活塞裝置130中的液體壓縮液體活塞裝置130中的氣體；循環(huán)上述往復(fù)運(yùn)動(dòng)(第二活塞1450先向右后向左的運(yùn)動(dòng))，直到液體活塞裝置130中的氣體被壓縮到指定壓強(qiáng)(例如，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110存儲(chǔ)的壓縮氣體的壓強(qiáng))；關(guān)閉所有閥門，打開閥門F2、F7、F23和F24，此時(shí)，液體活塞裝置130的液體活塞裝置130和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)壓縮氣體管道122連通；第二抽蓄發(fā)電單元250將壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111中的液體抽入液體活塞裝置130中，從而將液體活塞裝置130的液體活塞裝置130中的壓縮氣體送入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112中，并且第二抽蓄發(fā)電單元250從液體存儲(chǔ)空間111抽出的液體量等于送入氣體存儲(chǔ)空間112的氣體量，從而保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壓強(qiáng)穩(wěn)定；液體活塞裝置130中的壓縮氣體等壓遷移結(jié)束后，關(guān)閉所有閥門，打開閥門F1、F10，控制第二電機(jī)182將液體活塞裝置130中的液體排入第二液體源160，同時(shí)，待壓縮氣體通過第一氣體管道120送入并充滿整個(gè)液體活塞裝置130。

本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程為：液體活塞裝置130中充滿液體；關(guān)閉所有閥門，打開閥門F2、F7、F23和F24，此時(shí)，液體活塞裝置130和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)壓縮氣體管道122連通；控制第二抽蓄發(fā)電單元250將液體活塞裝置130中的液體送入液體存儲(chǔ)空間111中，并且控制第二抽蓄發(fā)電單元250送入液體存儲(chǔ)空間111的液體量等于移出氣體存儲(chǔ)空間112的氣體量，從而將氣體存儲(chǔ)空間112存儲(chǔ)的壓縮氣體等壓遷移到液體活塞裝置130中并維持壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的壓強(qiáng)恒定；若液體活塞裝置130與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110存在高度差，則第二抽蓄發(fā)電單元250還可利用二者的高度差發(fā)電；當(dāng)從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等壓遷移出所需的壓縮氣體后，關(guān)閉閥門F2、F7、F23和F24，打開閥門F9、F12、F15、F17、F18、F20、F30、F35、F36、F41、F42和F45，假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向左運(yùn)動(dòng)，壓縮氣體在液體活塞裝置130中膨脹并推動(dòng)液體活塞裝置130中的液體，并且壓縮氣體在膨脹做功時(shí)可吸收液體的熱量，將壓縮氣體存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為液體活塞裝置130中液體的液壓勢能，液體活塞裝置130的液體活塞裝置130中的液體經(jīng)閥門F9、F18、F15、液體管道127流入第一液體源170，第一液體源170中液體經(jīng)液體管道128、127、閥門F12、F17并在第一緩沖罐210與第一液體源170壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)可通過調(diào)整第一電機(jī)1430使經(jīng)第二高壓液體管道229注入第一緩沖罐210的液體量等于經(jīng)第二高壓液體管道229流出第一緩沖罐210的液體量；待液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)運(yùn)動(dòng)到最左端后，關(guān)閉閥門F15、F18、F12、F17，打開閥門F19、F14、F16和F13，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)向右運(yùn)動(dòng)，重復(fù)上述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到液體活塞裝置130中的壓縮氣體壓強(qiáng)低于某一壓強(qiáng)值，或液體活塞裝置130中的液體完全排出到第一液體源170。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，第一液體源170和第二液體源160可集成為一體。

需要說明的是，第一緩沖罐與壓縮氣體存儲(chǔ)單元的連接方式還可有以下幾種方式：1)第一緩沖罐經(jīng)過壓縮機(jī)與膨脹機(jī)與壓縮氣體存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)氣體空間相連；2)第一緩沖罐經(jīng)活塞式氣缸與壓縮氣體存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)氣體空間。當(dāng)然，第一緩沖罐與壓縮氣體存儲(chǔ)單元的連接方式有多種，不限于上述幾種方式。

實(shí)施例三

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，如圖15所示，液體活塞裝置130包括第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302；第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302分別連接第一氣體管道120和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110；第一子液體活塞裝置1301分別連接第一端口組141和第二液體源160，第二子液體活塞裝置1302連接第一端口組141。由此，第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302可通過第一端口組141相連，從而可使得液體在第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302之間反復(fù)流動(dòng)并分別壓縮第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302中的氣體。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖15所示，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括閥門F3、F4、F8。閥門F1設(shè)置在第一氣體管道120和第一子液體活塞裝置1301之間；閥門F3設(shè)置在第一氣體管道120與第二子液體活塞裝置1302之間；閥門F2設(shè)置在壓縮氣體管道122和第一子液體活塞裝置1301之間；閥門F4設(shè)置在壓縮氣體管道122和第二子液體活塞裝置1302之間。另外，液體管道125與第二子液體活塞裝置1302相連，液體管道124與第一子液體活塞裝置1301相連。本實(shí)施例的其他部件的位置和相對(duì)關(guān)系可參見實(shí)施例一中的相關(guān)描述。

本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能過程為：在第一子液體活塞裝置1301中預(yù)置氣體，在第二子液體活塞裝置1302中充滿液體；關(guān)閉所有閥門，打開閥門F3、F8、F9、F12、F14、F17、F19、F20、F30、F35，此時(shí)，第二子液體活塞裝置1302與第一氣體管道120相連通，假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向右運(yùn)動(dòng)，第一抽蓄發(fā)電單元150消耗電能將第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128輸送至第二端口組142并且在第一高壓液體管道129與第一液體源170的壓強(qiáng)差的作用下，推動(dòng)第二活塞1450并通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，通過控制第一電機(jī)1430和第一抽蓄發(fā)電單元150，使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110液體流入量等于流出量，以保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110壓強(qiáng)恒定；由于第二活塞1450通過連桿146帶動(dòng)第一活塞1440向右運(yùn)動(dòng)，使第二子液體活塞裝置1302中的液體經(jīng)液體管道125、閥門F9、閥門F19、閥門F14、液體管道124注入第一子液體活塞裝置1301，第一子液體活塞裝置1301中的液體壓縮第一子液體活塞裝置1301中的氣體，氣體壓縮過程釋放熱量被液體吸收，氣體儲(chǔ)存勢能，液體儲(chǔ)存熱能；當(dāng)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)運(yùn)行到最右端后，關(guān)閉閥門F12、F14、F17、F19，打開閥門F13、F16、F15、F18，此時(shí)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞向左運(yùn)動(dòng)，從而繼續(xù)對(duì)第一子液體活塞裝置1301中的氣體進(jìn)行壓縮；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到第一子液體活塞裝置1321中的壓縮氣體壓強(qiáng)與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)氣體壓強(qiáng)一致時(shí)，打開閥門F2、F24，第一子液體活塞裝置1301和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)壓縮氣體管道122連通，第二子液體活塞裝置1302中的液體經(jīng)液體管道125、閥門F9、閥門F19、閥門F14、液體管道124注入第一子液體活塞裝置1301，從而將第一子液體活塞裝置1301中的壓縮氣體等壓遷移到壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中，此時(shí)通過調(diào)整第一電機(jī)1430控制壓縮氣體存儲(chǔ)單元110出水量并通過調(diào)整抽蓄發(fā)電單元150控制壓縮氣體存儲(chǔ)單元110入水量，使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110出水量與進(jìn)氣量和入水量之和相等，從而保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定；待第一子液體活塞裝置1301中的壓縮氣體等壓遷移結(jié)束后，第一子液體活塞裝置1301中充滿液體，第二子液體活塞裝置1302中充滿待壓縮氣體；關(guān)閉所有閥門，打開閥門F1、F8、F9、F12、F14、F17、F19、F20、F30、F35，并使液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向左運(yùn)動(dòng)，然后關(guān)閉閥門F12、F15、F17、F19，打開閥門F13、F16、F15、F18，使液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞向右運(yùn)動(dòng)，重復(fù)上述過程將第一子液體活塞內(nèi)的液體抽入第二子液體活塞裝置中對(duì)氣體進(jìn)行壓縮。當(dāng)?shù)谝蛔右后w活塞裝置1301中的液體達(dá)到一定溫度后，該液體可通過液體管道123和雙向水泵183與第二液體源160進(jìn)行熱量交換。需要說明的是，在上述的儲(chǔ)能過程中，第一子液體活塞裝置和第二子液體活塞裝置可交替地對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，減少了在液體活塞裝置(第一子液體活塞裝置或第二子液體活塞裝置)排空液體以及充滿待壓縮氣體的時(shí)間，例如，當(dāng)?shù)谝蛔右后w活塞裝置完成氣體壓縮和等壓遷移過程后，可立即對(duì)第二子液體活塞裝置內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮，從而提高了該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能效率。另外，液體可在第一子液體活塞裝置和第二子液體活塞裝置之間不斷壓縮氣體，吸收熱量，溫度逐漸升高，從而可提升液體的能量品質(zhì)(高溫)，從而可被二次利用，例如發(fā)電或供暖，進(jìn)而提高該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程為：使第一子液體活塞裝置1301中充滿液體，關(guān)閉所有閥門，打開閥門F2、F3、F8、F9、F13、F15、F16、F18、F20、F24、F30、F35，此時(shí)，第一子液體活塞裝置1301與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)壓縮氣體管道122連通，第二子液體活塞裝置1302與第第一氣體管道120相連；假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向右運(yùn)動(dòng)，第一子液體活塞裝置1301中的液體經(jīng)液體管道124、閥門F8、F15、F18、F9、液體管道125流入第二子液體活塞裝置1302，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、液體管道127、閥門F13、閥門F16以及第一高壓液體管道129流入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中的液體在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與第一液體源170的壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)可通過調(diào)整第一電機(jī)1430使經(jīng)第一高壓液體管道129注入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量等于流出壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量與遷出的壓縮氣體的量之和，從而使壓縮氣體從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等壓遷移到第一子液體活塞裝置1301中；從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等壓遷移出所需的壓縮氣體后，關(guān)閉閥門F2和F24，壓縮氣體在第一子液體活塞裝置1301中膨脹并推動(dòng)第一子液體活塞裝置1301中的液體，并且壓縮氣體在膨脹做功時(shí)可吸收液體的熱量，將壓縮氣體存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為第一子液體活塞裝置1301中液體的液壓勢能，第一子液體活塞裝置1301中的液體經(jīng)液體管道124、閥門F8、F15、F18、液體管道125流入第二子液體活塞裝置1302，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、液體管道127、閥門F13、閥門F16并在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與第一液體源170的壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)可通過調(diào)整第一電機(jī)1430使經(jīng)第一高壓液體管道129注入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量等于流出壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量，以保持壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中壓強(qiáng)穩(wěn)定；待液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)運(yùn)動(dòng)到最右端后，關(guān)閉閥門F15、F18、F13、F16，打開閥門F14、F19、F12、F17，第一子液體活塞裝置1301中的液體經(jīng)液體管道124、閥門F8、F14、F19、液體管道125繼續(xù)流入第二子液體活塞裝置1302，第一液體源170中的液體經(jīng)液體管道128、液體管道127、閥門F12、閥門F17并在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與第一液體源170的壓強(qiáng)差作用下經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電，此時(shí)勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)向左運(yùn)動(dòng)；重復(fù)上述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到第一子液體活塞裝置1301中的壓縮氣體壓強(qiáng)低于某一壓強(qiáng)值，或第一子液體活塞裝置1301中的液體完全轉(zhuǎn)移到第二子液體活塞裝置1302中；此時(shí)第二子液體活塞裝置1302中充滿液體，關(guān)閉所有閥門，打開閥門F1、F4、F8、F9、F12、F15、F17、F18、F20、F30、F35，此時(shí)，第二子液體活塞裝置1302與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)壓縮氣體管道122連通，第一子液體活塞裝置1301與第一氣體管道120相連，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞向左運(yùn)動(dòng)，先使氣體存儲(chǔ)空間112內(nèi)的壓縮氣體等壓遷移至第二子液體活塞裝置1302并在第二子液體活塞裝置1302中膨脹做功以進(jìn)行發(fā)電；然后關(guān)閉閥門F12、F15、F17、F18，打開閥門F13、F16、F14、F19，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞向左運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)使氣體存儲(chǔ)空間112內(nèi)的壓縮氣體在第二子液體活塞裝置1302中膨脹做功以進(jìn)行發(fā)電；重復(fù)上述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到第二子液體活塞裝置1302中的壓縮氣體壓強(qiáng)低于某一壓強(qiáng)值，或第二子液體活塞裝置1302中的液體完全轉(zhuǎn)移到第一子液體活塞裝置1301中。需要說明的是，上述壓縮氣體在第二子液體活塞裝置發(fā)電的具體過程可參見壓縮氣體在第一子液體活塞裝置發(fā)電的具體過程，在此不再贅述。由此，在上述的發(fā)電過程中，壓縮氣體可在第一子液體活塞裝置和第二子液體活塞裝置可交替地膨脹做功并同時(shí)向第一子液體活塞裝置和第二子液體活塞裝置充滿液體，減少了在液體活塞裝置(第一子液體活塞裝置或第二子液體活塞裝置)充滿液體的時(shí)間，從而提高了該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

實(shí)施例四

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，如圖16所示，液體活塞裝置可包括多個(gè)子液體活塞裝置，子液體活塞裝置分別連接第一氣體管道和壓縮氣體存儲(chǔ)單元，子液體活塞裝置分別連接第一端口組和第二液體源。也就是說多個(gè)子液體活塞裝置并聯(lián)。

例如，如圖16所示，液體活塞裝置可包括第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302。第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302分別連接第一氣體管道120和壓縮氣體存儲(chǔ)單元110；第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302分別連接第一端口組141和第二液體源160。由此，第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302可分別獨(dú)立運(yùn)行，從而在不增加子液體活塞裝置的容量的前提下，提高該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能和發(fā)電的效率。當(dāng)然，第一子液體活塞裝置1301和第二子液體活塞裝置1302還可分時(shí)運(yùn)行以連續(xù)地進(jìn)行儲(chǔ)能和發(fā)電。例如，在儲(chǔ)能過程中，當(dāng)?shù)谝蛔右后w活塞裝置1301壓縮氣體或進(jìn)行等壓遷移過程時(shí)，第二子液體活塞裝置1302向第二液體源160排出液體并同時(shí)預(yù)置待壓縮氣體；在發(fā)電過程中，當(dāng)壓縮氣體在第一子液體活塞裝置1301中膨脹做功或進(jìn)行氣體等壓遷移過程時(shí)，可從第二液體源160向第二子液體活塞裝置1302注入所需溫度的液體并排出第二子液體活塞裝置1302中的待壓縮氣體，為下一次從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等壓遷移壓縮氣體做準(zhǔn)備。需要說明的是，液體活塞裝置還可包括兩個(gè)以上的子液體活塞裝置，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。另外，本實(shí)施例中的閥門和液體管道可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例在此不再贅述。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)中，如圖16所示，第二液體源160與第一液體源170可合并為一體。由此，可減少該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的占地面積。

實(shí)施例五

在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，如圖17所示，還包括第二緩沖罐230。第二緩沖罐230包括第二液體空間231和第二氣體空間232，第二液體空間231經(jīng)第二抽蓄發(fā)電單元250與液體存儲(chǔ)空間111相連，經(jīng)第三電機(jī)183與液體活塞裝置130相連，第二氣體空間232與液體活塞裝置130和氣體存儲(chǔ)空間112分別相連。由此，在該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，第二抽蓄發(fā)電單元250可消耗電能將壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111中的液體送入第二緩沖罐230中，此時(shí)第二緩沖罐230中的壓縮氣體可轉(zhuǎn)移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112中，在此過程中電能轉(zhuǎn)換成水的勢能；與此同時(shí)，液體活塞裝置130中的壓縮氣體可轉(zhuǎn)移至第二緩沖罐230，通過控制進(jìn)出第二緩沖罐230的壓縮氣體流量，第二緩沖罐230中的壓縮氣體可持續(xù)轉(zhuǎn)移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112中，從而可使得第二抽蓄發(fā)電單元250連續(xù)運(yùn)行。在該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時(shí)，第二抽蓄發(fā)電單元250可利用緩沖罐230的液體與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體存儲(chǔ)空間111中的液體的壓強(qiáng)差進(jìn)行發(fā)電，第二緩沖罐230內(nèi)的液體進(jìn)入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中的壓縮氣體轉(zhuǎn)移至第二緩沖罐230，液體活塞裝置130的液體活塞裝置130內(nèi)的液體進(jìn)入第二緩沖罐230，第二緩沖罐230內(nèi)的壓縮氣體遷移至液體活塞裝置130中膨脹做功。

需要說明的是：本發(fā)明實(shí)施例對(duì)壓縮氣體存儲(chǔ)單元與第二緩沖罐、液體活塞裝置間的位置不作任何限定，對(duì)第一緩沖罐與第一抽蓄發(fā)電單元的位置關(guān)系不作任何限定，當(dāng)壓縮氣體存儲(chǔ)單元與第二緩沖罐或液體活塞間高度差較小時(shí)，第二抽蓄發(fā)電單元采用水泵實(shí)現(xiàn)即可。

實(shí)施例六

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，如圖18所示，該氣液體兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括：氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380，具有第三液體端口,381、第四液體端口組382、氣體端口組383及控制單元384；以及第三液體源172，被配置為向壓縮氣體存儲(chǔ)單元110輸送液體或接收壓縮氣體存儲(chǔ)單元110排出的液體。第三液體端口組381分別與液體存儲(chǔ)空間111和第三液體源172相連，第四液體端口組382分別與液體活塞裝置130和第二液體源160相連，氣體端口組383分別與氣體存儲(chǔ)空間112與液體活塞裝置130相連，控制單元384被配置為控制氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380的勢能轉(zhuǎn)換速率以平衡第三液體端口組381、第四液體端口組382、以及氣體端口組383的勢能，以將壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與液體活塞裝置130內(nèi)溫度與壓強(qiáng)不一致的壓縮氣體在壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與液體活塞裝置130間等密度轉(zhuǎn)移。需要說明的是，所述等密度遷移是指，壓縮氣體在液體活塞裝置與壓縮氣體存儲(chǔ)單元間轉(zhuǎn)移前后溫度與壓強(qiáng)的比值不變，即氣體密度不變。在壓縮氣體存儲(chǔ)單元與第三液體源的液壓差以及液體活塞裝置與第二液體源間的液壓差作用下推動(dòng)氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元連桿運(yùn)動(dòng)，第三液體端口組將第三液體源內(nèi)液體抽入壓縮氣體存儲(chǔ)單元、第四液體端口組將第二液體源中液體送入液體活塞裝置從而使壓縮氣體經(jīng)過氣體端口組從液體活塞裝置等密度遷移到壓縮氣體存儲(chǔ)單元中儲(chǔ)能；或相反，第一液體缸將壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)液體抽入第二液體源、第二液體缸將液體活塞裝置中液體送入第三液體源從而使壓縮氣體經(jīng)過氣體缸從壓縮氣體存儲(chǔ)單元等密度遷移到液體活塞裝置中發(fā)電。

例如，如圖18所示，本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能過程為：在液體活塞裝置130中預(yù)置氣體；關(guān)閉所有閥門，打開閥門F8、F13、F14、F16、F19、F30、F35、F41、F42、F46、F47、F63，假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向右運(yùn)動(dòng)，第一抽蓄發(fā)電單元150消耗電能將第一液體源170中的液體輸送至第二端口組并在第二高壓液體管道220與第一液體源170的壓強(qiáng)差的作用下，推動(dòng)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140活塞向右運(yùn)動(dòng)，將第二液體源160中的液體經(jīng)閥門F19、F14、F8注入液體活塞裝置130中壓縮氣體，氣體壓縮過程釋放熱量被液體吸收，氣體儲(chǔ)存勢能，液體儲(chǔ)存熱能，通過控制第一電機(jī)1430和第一抽蓄發(fā)電單元150，使第一緩沖池液體流入量等于流出量，以保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110壓強(qiáng)恒定；當(dāng)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)運(yùn)行到最右端后，關(guān)閉閥門F13、F14、F16、F19，打開閥門F12、F15、F17、F18，此時(shí)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞向左運(yùn)動(dòng)，從而繼續(xù)對(duì)液體活塞裝置130中的氣體進(jìn)行壓縮；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到液體活塞裝置130中的壓縮氣體壓強(qiáng)與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)氣體壓強(qiáng)一致時(shí)，關(guān)閉所有閥門，打開閥門F2、F8、F64、F62、F48、F54、F60、F50、F51、F56、F59，假設(shè)氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380活塞先向右運(yùn)動(dòng)，通過控制單元384控制，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中液體經(jīng)液體管道222、閥門F56、F50流入第三液體源172，第二液體源160中液體經(jīng)閥門F60、F54、F64、F8注入液體活塞裝置130中，將其內(nèi)壓縮氣體經(jīng)閥門F2、氣體管道122、閥門F48、F51、F59、F62送入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中，通過控制單元384控制使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110液體流出量與氣體送入量體積相等，從而保證壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定；待液體活塞裝置130中的壓縮氣體等壓遷移結(jié)束后，重復(fù)上述過程。

例如，如圖18所示，本實(shí)施例提供的氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程為：使液體活塞裝置130中充滿液體，關(guān)閉所有閥門，打開閥門F2、F8、F48、F49、F52、F53、F57、F58、F61、F62、F64，此時(shí)，液體活塞裝置130與壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的氣體存儲(chǔ)空間112經(jīng)氣體管道122、氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元182氣體缸、氣體管道320連通；假設(shè)液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140的活塞(例如，第一活塞1440或第二活塞1450)先向右運(yùn)動(dòng)，氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380的活塞先向右運(yùn)動(dòng)，控制單元384控制氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380將第三液體源172中的液體經(jīng)閥門F49、F57、液體管道222注入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中壓縮氣體經(jīng)氣體管道320、閥門F62、F58、F52、氣體管道122、閥門F48、F2送入液體活塞裝置130中，液體活塞裝置130中液體經(jīng)閥門F8、F64、F53、F61流入第二液體源160中；氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380活塞運(yùn)動(dòng)到最右端后，關(guān)閉閥門F49、F57、F52、F58、F53、F61，打開閥門F50、F56、F51、F59、F54、F60，氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380活塞將向左運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整控制單元384使經(jīng)液體管道222注入壓縮氣體存儲(chǔ)單元110的液體的量等于遷出的壓縮氣體的量，從而使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110壓強(qiáng)保持恒定；從壓縮氣體存儲(chǔ)單元110等密度遷移出所需的壓縮氣體后，關(guān)閉所有閥門，打開閥門F8、F15、F18、F12、F17、F41、F42、F63、F46、F47、F35、F30，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中壓縮氣體通過氣體管道320、閥門F63、F41給第一緩沖池210提供穩(wěn)定壓強(qiáng)，即為第一抽蓄發(fā)電單元150提供穩(wěn)定水頭，壓縮氣體在液體活塞裝置130中膨脹并推動(dòng)液體活塞裝置130中的液體做功，使液壓勢能轉(zhuǎn)換裝置活塞先向右運(yùn)動(dòng)，并且壓縮氣體在膨脹做功時(shí)可吸收液體的熱量，液體活塞裝置130中的液體經(jīng)液體管道124、閥門F8、F15、F18流入第二液體源160，第一液體源170中的液體經(jīng)閥門F47、F17、F12、F46、F35流經(jīng)第一抽蓄發(fā)電單元150發(fā)電后經(jīng)閥門F30流回第一液體源170；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140活塞運(yùn)動(dòng)到最右端后，關(guān)閉閥門F15、F18、F17、F12，打開閥門F14、F19、F13、F16，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元140活塞將向左運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)使壓縮氣體在液體活塞裝置130中膨脹做功發(fā)電；重復(fù)上述液壓勢能轉(zhuǎn)換單元的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到液體活塞裝置130中的壓縮氣體壓強(qiáng)低于某一壓強(qiáng)值，或第一子液體活塞裝置130中的液體完全轉(zhuǎn)移到第二液體源160中。

需要說明的是，在上述的儲(chǔ)能過程中，液體活塞裝置130中壓縮氣體壓強(qiáng)為P1、溫度為T1，壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中氣體壓強(qiáng)為P2、溫度為T2，P1與P2不一定相等，T1與T2不一定相等，儲(chǔ)能過程中進(jìn)行氣體遷移時(shí)，壓強(qiáng)為P1、溫度為T1的壓縮氣體經(jīng)氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380氣體缸作用后壓強(qiáng)變?yōu)镻2、溫度變?yōu)門2后遷移到壓縮氣體存儲(chǔ)單元110中，P1、T1、P2、T2滿足P1/T1＝P2/T2，即壓縮氣體進(jìn)行等密度遷移；發(fā)電過程中進(jìn)行氣體遷移時(shí)，壓強(qiáng)為P2溫度為T2的壓縮氣體經(jīng)氣液混合勢能轉(zhuǎn)換單元380氣體缸作用后壓強(qiáng)變?yōu)镻1、溫度變?yōu)門1后遷移到液體活塞裝置中。

系統(tǒng)運(yùn)行可分為三個(gè)過程：過程一，第一抽蓄發(fā)電單元利用液壓勢能裝換裝置第一端口組的液壓勢能儲(chǔ)能與發(fā)電過程；過程二，氣體在液體活塞裝置中壓縮膨脹過程；過程三，壓縮氣體在液體活塞裝置與壓縮氣體存儲(chǔ)單元間遷移過程。上述三個(gè)過程可分別采用不同的液體源，例如，過程一，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元通常采用地下工程，體積大，對(duì)液體需求量大，以保證其內(nèi)存儲(chǔ)的液體恒溫恒壓，同時(shí)其對(duì)液體品質(zhì)要求低，故采用普通液體即可；過程二，氣體在液體活塞裝置中進(jìn)行膨脹和壓縮，對(duì)液體需求量小，但若需要借助液體對(duì)氣體進(jìn)行溫度控制時(shí)，則要求液體具有較高的比熱容，因此單獨(dú)采用第二液體源為該過程提供所需的液體；過程三，第一抽蓄發(fā)電單元、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元第一端口組、低壓水池構(gòu)成液體循環(huán)通道(只有在壓縮氣體儲(chǔ)氣單元與液壓勢能轉(zhuǎn)換單元第一端口組不直接相連或者采用額外的設(shè)備進(jìn)行等壓遷移時(shí)才能構(gòu)成閉式循環(huán)，否則該循環(huán)體與壓縮氣體存儲(chǔ)單元是有液體交換的)，考慮到液體中雜質(zhì)對(duì)水輪機(jī)的損耗，該循環(huán)系統(tǒng)可采用無雜質(zhì)的純凈液體作為工作介質(zhì)。上述三個(gè)過程采用的液體源也可合并。同時(shí)氣體等密度遷移裝置的活塞能起到將壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與液體活塞裝置130中不同狀態(tài)的氣體相互轉(zhuǎn)化的作用，同時(shí)又使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與液體活塞裝置130氣路上不直接相連，避免壓縮氣體存儲(chǔ)單元110與液體活塞裝置130內(nèi)氣體相互影響，使壓縮氣體存儲(chǔ)單元110內(nèi)氣體壓強(qiáng)維持恒定。

實(shí)施例七

本實(shí)施例提供一種氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能發(fā)電方法，該氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括：壓縮氣體存儲(chǔ)單元、第一氣體管道、液體活塞裝置、液壓勢能轉(zhuǎn)換單元以及第一抽蓄發(fā)電單元。壓縮氣體存儲(chǔ)單元包括相互連通的液體存儲(chǔ)空間、氣體存儲(chǔ)空間以及與液體存儲(chǔ)空間相連的第一高壓液體管道；液體活塞裝置與氣體存儲(chǔ)空間、第一氣體管道分別相連；液壓勢能轉(zhuǎn)換單元包括第一端口組和第二端口組；液體活塞裝置與第一端口組相連，第一抽蓄發(fā)電單元與第二端口組相連。如圖19所示，該儲(chǔ)能發(fā)電方法包括步驟S601-S608。

步驟S601：在儲(chǔ)能階段，使用抽蓄發(fā)電單元抽取液體(例如，水)并以將電能轉(zhuǎn)化為液壓勢能并輸出至第二端口組。

例如，可在電力系統(tǒng)(電網(wǎng))負(fù)荷較小時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能。

步驟S602：使用液壓勢能轉(zhuǎn)換單元將第二端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)為第一端口組的液壓勢能。

步驟S603：利用第一端口組的液壓勢能將液體送入所述液體活塞裝置使待壓縮氣體壓縮為壓縮氣體。

步驟S604：將液體活塞裝置的壓縮氣體等壓遷移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元。

例如，通過第一高壓液體管道將液體存儲(chǔ)空間中的部分液體排出以實(shí)現(xiàn)將液體活塞裝置的壓縮氣體等壓遷移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元。

步驟S605：在發(fā)電階段，將壓縮氣體存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的壓縮氣體部分等壓遷移或等密度遷移至液體活塞裝置。

例如，通過第一高壓液體管道向液體存儲(chǔ)空間輸入液體以實(shí)現(xiàn)將將壓縮氣體存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的壓縮氣體等壓遷移至液體活塞裝置。

步驟S606：利用液體活塞裝置的壓縮氣體膨脹推動(dòng)液體做功，在第一端口組形成液壓勢能。

步驟S607：使用液壓勢能轉(zhuǎn)換單元將第一端口組的液壓勢能轉(zhuǎn)為第二端口組的液壓勢能。

步驟S608：使用抽蓄發(fā)電單元利用第二端口組的液壓勢能進(jìn)行發(fā)電。

在本實(shí)施例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法中，該儲(chǔ)能發(fā)電方法不需要設(shè)置燃?xì)廨啓C(jī)，從而可不消耗燃?xì)猓杀苊猱a(chǎn)生環(huán)境污染等問題。另外，由于將壓縮氣體從壓縮氣體存儲(chǔ)單元向液體活塞裝置轉(zhuǎn)移以及將壓縮氣體從控溫體液活塞向壓縮氣體存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)移的過程為等壓遷移過程，壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壓強(qiáng)不變，從而可避免在氣體壓縮、膨脹時(shí)對(duì)壓縮氣體存儲(chǔ)單元的損害，延長壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壽命。另一方面，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元不用針對(duì)因壓縮氣體膨脹或壓縮而導(dǎo)致的壓力變化和溫度變化而進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此可減少壓縮氣體存儲(chǔ)單元的建造成本或制造成本；同時(shí)利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元恒壓存儲(chǔ)的特性為第一抽蓄發(fā)電單元提供穩(wěn)定的水頭，降低水頭變化對(duì)水輪發(fā)電機(jī)葉片的損耗，提高發(fā)電效率。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：在發(fā)電階段，利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壓強(qiáng)穩(wěn)定第二端口組的液體壓強(qiáng)。由于第一抽蓄發(fā)電單元與第二端口組相連，由此，可通過壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)使得第一抽蓄發(fā)電單元定水頭發(fā)電，從而可使得第一抽蓄發(fā)電單元達(dá)到較高的發(fā)電效率。例如，在第一抽蓄發(fā)電單元包括水輪機(jī)時(shí)，通常的水輪機(jī)要達(dá)到最高的發(fā)電效率需要進(jìn)行定水頭發(fā)電，而不斷變化(不穩(wěn)定)的水頭會(huì)對(duì)水輪機(jī)的葉片產(chǎn)生較大損害，造成發(fā)電效率下降；因此，該儲(chǔ)能發(fā)電方法利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定壓強(qiáng)來穩(wěn)定第一抽蓄發(fā)電單元發(fā)電時(shí)的入口水頭，從而使第一抽蓄發(fā)電單元達(dá)到較高的發(fā)電效率。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：將第一高壓液體管道一端與液體存儲(chǔ)空間相連，另一端與第二端口組相連，從而可利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壓強(qiáng)穩(wěn)定第二端口組的液體壓強(qiáng)。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法中，氣液兩相聯(lián)合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括第一緩沖罐，與所述第一抽蓄發(fā)電單元具有第一高度差且包括第一液體空間和第一氣體空間、第二高壓液體管道以及第二氣體管道；該儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：將第二氣體管道一端與第一氣體空間相連，另一端與氣體存儲(chǔ)空間相連，將第二高壓液體管道一端與第一液體空間相連，另一端與第二端口組相連，從而通過第一緩沖罐來實(shí)現(xiàn)利用壓縮氣體存儲(chǔ)單元的壓強(qiáng)穩(wěn)定第二端口組的液體壓強(qiáng)。另外，可通過設(shè)置第一緩沖罐相對(duì)于壓縮氣體存儲(chǔ)單元的高度，即，第一高度差的值可調(diào)節(jié)第二端口組的壓強(qiáng)，從而可在第一抽蓄發(fā)電單元發(fā)電時(shí)提供新的液體壓強(qiáng)。需要說明的是，由于壓縮氣體存儲(chǔ)單元可根據(jù)實(shí)際的環(huán)境以及裝機(jī)容量進(jìn)行設(shè)計(jì)，其壓強(qiáng)可能與第一抽蓄發(fā)電單元所要求的水頭不匹配，通過設(shè)置上述的第一緩沖罐、第二高壓液體管道以及第二氣體管道可調(diào)節(jié)第二端口組的液體壓強(qiáng)，以匹配第一抽蓄發(fā)電單元發(fā)電時(shí)所要求的水頭。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：使用第一抽蓄發(fā)電單元控制單位時(shí)間內(nèi)流入/流出第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流量，以使壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)部的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定。例如，在壓縮氣體時(shí)，可通過使用抽蓄發(fā)電單元使第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流入量等于液體流出量，從而使壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)部的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定；在向壓縮氣體存儲(chǔ)單元等壓遷移壓縮氣體時(shí)，可通過使用抽蓄發(fā)電單元使第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流出量等于液體流入量與遷入的壓縮氣體的量之和，從而使壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)部的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定；在從壓縮氣體存儲(chǔ)單元遷出壓縮氣體時(shí)，可通過使用抽蓄發(fā)電單元使第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流入量等于液體流出量與遷出的壓縮氣體的量之和，從而使壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)部的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定。需要說明的是，上述的液體的量與壓縮氣體的量可為液體和壓縮氣體所占的體積。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法中，液壓勢能轉(zhuǎn)換單元包括轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元，該儲(chǔ)能發(fā)電方法包括：使用轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元控制單位時(shí)間內(nèi)流入/流出第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流量，以使壓縮氣體存儲(chǔ)單元內(nèi)部的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定。需要說明的是，上述的使用第一抽蓄發(fā)電單元控制單位時(shí)間內(nèi)流入/流出第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流量的方式與使用轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)單元控制單位時(shí)間內(nèi)流入/流出第一高壓液體管道或第一緩沖罐的液體流量的方式可單獨(dú)使用也可配合使用，本發(fā)明實(shí)施例在此不作限制。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法中，第二液體源可以為開放式液體源，即其存儲(chǔ)的液體源多于需要，液體溫度保持環(huán)境溫度不變；第二液體源、液體活塞裝置也可采用保溫絕熱材料處理，第二液體源中液體被用于液體活塞裝置中進(jìn)行氣體的壓縮膨脹過程，與氣體進(jìn)行熱量交換，并絕熱存儲(chǔ)氣體壓縮膨脹過程中的熱能或冷能。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：在儲(chǔ)能階段，利用第一端口的液壓勢能對(duì)液體活塞裝置內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮時(shí)，向液體活塞裝置提供具有第一溫度的液體；以及在發(fā)電階段，在將液體活塞裝置的壓縮氣體等壓遷移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元之前，向液體活塞裝置提供具有第二溫度的液體，第二溫度大于第一溫度。由此，具有第一溫度的液體可將氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量吸收，使氣體溫度和氣體壓強(qiáng)降低，可減少氣體壓縮所用的能量；具有第二溫度的液體可在氣體膨脹做功時(shí)提供熱量，使氣體溫度和氣體壓強(qiáng)升高，以實(shí)現(xiàn)更高的能量輸出，進(jìn)而可提高該儲(chǔ)能發(fā)電方法的發(fā)電效率。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：在儲(chǔ)能階段，利用第一端口的液壓勢能對(duì)液體活塞裝置內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮時(shí)，向液體活塞裝置提供具有第三溫度的液體，第二液體源中液體被循環(huán)反復(fù)送入液體活塞裝置中參與氣體壓縮過程，吸收氣體壓縮產(chǎn)生的熱量，最終第二液體源中液體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械谒臏囟鹊囊后w，第二液體源對(duì)該液體進(jìn)行絕熱存儲(chǔ)；在發(fā)電階段，在將液體活塞裝置的壓縮氣體等壓遷移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元之前，向液體活塞裝置提供上述存儲(chǔ)于第二液體源中的液體；在壓縮氣體膨脹并提高液體活塞裝置的液壓勢能并輸出至第一端口組時(shí)，壓縮氣體膨脹吸收液體熱量，液體溫度降低，該液體從液體活塞裝置排出并存儲(chǔ)。由此，可將氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生熱量存儲(chǔ)起來并在氣體膨脹做功時(shí)進(jìn)行利用，一方面可減少能量的浪費(fèi)，提高該儲(chǔ)能發(fā)電方法的發(fā)電效率，另一方面可使該儲(chǔ)能發(fā)電方法可反復(fù)循環(huán)使用第二液體源中液體，減少對(duì)水資源的使用。

例如，本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法還包括：在儲(chǔ)能階段，利用第一端口的液壓勢能對(duì)液體活塞裝置內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮時(shí)，向液體活塞裝置提供具有第五溫度的液體，并且具有第五溫度的液體在此過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械诹鶞囟鹊囊后w；利用具有第六溫度的液體進(jìn)行供暖或發(fā)電；在發(fā)電階段，在將液體活塞裝置的壓縮氣體等壓遷移至壓縮氣體存儲(chǔ)單元之前，向液體活塞裝置提供具有第七溫度的液體；在壓縮氣體膨脹并提高液體活塞裝置的液壓勢能并輸出至第一端口組時(shí)，具有第七溫度的液體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械诎藴囟鹊囊后w；以及利用具有第八溫度的液體進(jìn)行制冷。由此，利用第五溫度的液體對(duì)壓縮氣體進(jìn)行溫度控制，減少壓縮氣體消耗的外部能量，同時(shí)可利用氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量將第五溫度的液體加熱為第六溫度的液體，從而使的第六溫度的液體可被用于供暖或發(fā)電，從而提高了該儲(chǔ)能發(fā)電方法的發(fā)電效率；另一方面，利用第七溫度的液體對(duì)壓縮氣體進(jìn)行補(bǔ)熱，提高壓縮氣體膨脹做功的能力，同時(shí)可利用氣體膨脹做功時(shí)吸熱的原理將第七溫度的液體冷卻為第八溫度的液體，從而使第八溫度的液體可被用于制冷。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法中，第五溫度大于第七溫度。由此，可利用氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量將第五溫度的液體加熱為第六溫度的液體，從而進(jìn)一步提高能量的品質(zhì)，使得具有第五溫度的液體的原本低品質(zhì)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械诹鶞囟鹊囊后w的高品質(zhì)能量；另一方面，可利用氣體膨脹做功時(shí)吸熱的原理將使得具有第七溫度的液體的原本低品質(zhì)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械诎藴囟鹊囊后w的高品質(zhì)能量。

例如，在本實(shí)施例一示例提供的儲(chǔ)能發(fā)電方法中，進(jìn)行儲(chǔ)能過程時(shí)，若氣體溫度低于液體溫度，則可控制氣體利用膨脹機(jī)先進(jìn)行絕熱壓縮，再進(jìn)行等溫壓縮，可減少壓縮消耗的能量；進(jìn)行發(fā)電過程時(shí)，若氣體溫度高于液體溫度，則控制氣體利用膨脹機(jī)先進(jìn)行絕熱膨脹，再進(jìn)行等溫膨脹，可提高發(fā)電效率。

有以下幾點(diǎn)需要說明：

(1)本發(fā)明實(shí)施例附圖中，只涉及到與本發(fā)明實(shí)施例涉及到的結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)可參考通常設(shè)計(jì)。

(2)在不沖突的情況下，本發(fā)明同一實(shí)施例及不同實(shí)施例中的特征可以相互組合。

以上，僅為本公開的具體實(shí)施方式，但本公開的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本公開揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本公開的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本公開的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。