本發(fā)明屬于壓縮空氣儲能，具體涉及一種壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)及其儲能、供能方法。

背景技術(shù)：

1、我國正在積極推動可再生能源的建設(shè)。據(jù)國家能源據(jù)報道，可再生能源成為保障電力供應(yīng)新力量，總裝機年內(nèi)達到14.5億千瓦，占全國發(fā)電總裝機比重首次超過火電裝機。然而，新能源發(fā)電具有間歇性、波動性和隨機性的特點，為解決新能源這些問題，儲能技術(shù)開始迅速發(fā)展。

2、壓縮空氣儲能是目前已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的大規(guī)模儲能技術(shù)，它的原理是：在儲能時，通過利用新能源或電網(wǎng)富裕電力壓縮空氣至高壓狀態(tài)，儲存在大型儲罐或者地下巖穴中封存，在釋能時通過將高壓氣體輸出進入膨脹機發(fā)電做功，它實現(xiàn)了電能—熱能與壓力能—電能的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電能的儲存和管理。

3、現(xiàn)有技術(shù)種尚未有油氣藏壓縮空氣儲能項目的實施，油田運營過程中對能源的需求具有多樣性的特點，常規(guī)的壓縮空氣儲能難以滿足油田的用能需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個問題，本發(fā)明的目的是提供一種壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)及其儲能、供能方法，能夠滿足油田對冷熱電氣的需求，實現(xiàn)能量綜合高效利用。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

3、一種壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)，包括：

4、儲能單元，包括壓縮機組、級間冷卻器和油氣藏儲氣庫；所述壓縮機組的壓縮機間采用所述級間冷卻器連接，所述級間冷卻器中的末級冷卻器后連接所述油氣藏儲氣庫；

5、釋能單元，包括膨脹機組和級間加熱器；所述膨脹機組的膨脹機間采用所述級間加熱器連接，膨脹機用于帶動發(fā)電機進行發(fā)電；

6、供熱單元，包括冷水罐、熱水罐和散熱器；所述冷水罐用于存放冷水，其出口連接所述級間冷卻器；所述末級冷卻器連接所述熱水罐，所述熱水罐用于存放來自所述級間冷卻器輸送來的熱水，所述熱水用于向外供熱；所述熱水罐的出口連接所述散熱器，所述散熱器的出口連接所述冷水罐；

7、供冷供汽單元，包括低溫油罐、高溫油罐、供熱器、油水換熱器和溴化鋰吸收制冷機；所述低溫油罐用于存放低溫導熱油，其出口連接所述供熱器，所述供熱器的出口連接所述高溫油罐；所述高溫油罐用于存放高溫導熱油，其出口連接兩條線路，其中一條線路連接所述級間加熱器，另外一條線路連接所述油水換熱器，所述油水換熱器用于向外提供水蒸氣及向所述溴化鋰吸收制冷機提供熱能，所述溴化鋰吸收制冷機用于向外供冷；兩條線路均連接所述低溫油罐。

8、優(yōu)選地，所述供熱單元包括冷水泵，所述冷水泵連接在所述冷水罐的出口和所述級間冷卻器之間。

9、優(yōu)選地，所述壓縮機組包括第一級壓縮機和第二級壓縮機，所述級間冷卻器包括第一級冷卻器和第二級冷卻器；所述第一級冷卻器連接在所述第一級壓縮機和所述第二級壓縮機之間，并連接在所述冷水罐和所述熱水罐之間；所述第二級冷卻器連接在所述第二級壓縮機和所述油氣藏儲氣庫之間，并連接在所述熱水罐和所述冷水泵之間。

10、優(yōu)選地，所述供熱單元包括熱水泵，所述熱水泵連接在所述熱水罐的出口和所述散熱器之間。

11、優(yōu)選地，所述供冷供汽單元包括低溫油泵，所述低溫油泵連接在所述低溫油罐的出口和所述供熱器之間。

12、優(yōu)選地，所述膨脹機組包括第一級膨脹機和第二級膨脹機，所述級間加熱器包括第一級加熱器和第二級加熱器，所述第一級加熱器連接在所述第一級膨脹機和所述油氣藏儲氣庫之間，并連接在所述高溫油泵和所述低溫油罐之間；所述第二級加熱器連接在所述第一級膨脹機和所述第二級膨脹機之間，并連接在所述高溫油泵和所述低溫油罐之間。

13、優(yōu)選地，所述供冷供汽單元包括高溫油泵，所述高溫油泵連接在所述高溫油罐的出口和所述級間加熱器之間。

14、優(yōu)選地，所述供熱器包括輔助供熱器和太陽能集熱器，所述低溫油罐的出口連接所述輔助供熱器和所述太陽能集熱器，所述輔助供熱器和所述太陽能集熱器并聯(lián)連接，且出口均連接所述高溫油罐。

15、一種壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)的儲能方法，基于上述中任一項所述的壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)實現(xiàn)，包括以下步驟：

16、在白天光伏和風能充足時，所述壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)進入儲能階段；

17、將所述壓縮機組進行工作，使得空氣進入所述壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)，并在所述級間冷卻器中降溫，然后進入所述油藏儲氣庫；

18、將所述供熱單元通過冷水泵向所述級間冷卻器輸送所述冷水罐中的冷水，換熱后的冷水進入所述熱水罐中儲存；

19、太陽能充足時，所述供冷供汽單元通過所述低溫油泵將所述低溫油罐中的低溫導熱油輸入到所述供熱器中，使得所述低溫導熱油低溫導熱油并輸入所述高溫油罐儲存。

20、一種壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)的供能方法，基于上述中任一項所述的壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)實現(xiàn)，包括以下步驟：

21、在傍晚用電、用熱高峰期時，所述壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)進入釋能時段；

22、將高壓空氣由所述油藏儲氣庫輸入至所述級間加熱器中進行加熱，并在所述膨脹機組中進行膨脹發(fā)電；

23、將所述供熱單元的所述熱水罐內(nèi)的熱水流經(jīng)所述散熱器并向外供熱，供熱后的水經(jīng)熱水泵進入所述冷水罐；

24、所述供冷供汽單元將所述高溫油罐內(nèi)的高溫導熱油一部分流向所述油水換熱器中，向外供水蒸氣，同時向所述溴化鋰吸收制冷機供熱；

25、通過所述溴化鋰吸收制冷機向外供冷，另一部分所述高溫導熱油通過高溫油泵進入所述級間加熱器中提供能量，最后將兩路所述高溫導熱油均返回所述低溫油罐中。

26、本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：

27、1、本發(fā)明提供的壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)及其儲能、供能方法，基于熱力學定律和能量的梯級利用原則，將傳統(tǒng)冷熱電氣聯(lián)供系統(tǒng)同時與壓縮空氣儲能和蓄熱系統(tǒng)集成，提出面向油田應(yīng)用場景的新型壓縮空氣儲能冷熱電氣聯(lián)供系統(tǒng)，同時建立該新型多級聯(lián)動系統(tǒng)的熱力學模型；能夠在保證復合能量系統(tǒng)具備較強做功能力，充分滿足多負荷需求的基礎(chǔ)上，避免系統(tǒng)對傳統(tǒng)化石燃料地依賴，實現(xiàn)復合能量系統(tǒng)對能量地充分利用并且沒有污染物地排放。

28、2、本發(fā)明提供的壓縮空氣儲能冷熱電氣多聯(lián)供系統(tǒng)及其儲能、供能方法，能夠?qū)崿F(xiàn)消納新能源電力，轉(zhuǎn)化成壓縮空氣儲存起來，解決了新能源消納不足的問題，降低了部分地區(qū)出現(xiàn)“棄風”“棄光”現(xiàn)象的幾率；針對油田用能的需要，以及傳統(tǒng)單一功能的壓縮空氣儲能系統(tǒng)難以滿足油田應(yīng)用場景的缺陷，實現(xiàn)冷熱電氣聯(lián)供綜合聯(lián)產(chǎn)，大大提高能量的利用率，實現(xiàn)更高的能源利用效率；能夠有效降低油田化石能源消耗，高效利用清潔能源，起到示范作用；其針對油田運營過程中多樣性的能源需求，常規(guī)的壓縮空氣儲能難以同時滿足的現(xiàn)狀，采用壓縮空氣儲能技術(shù)，不僅實現(xiàn)了電能的儲存和釋放，還通過集成冷熱供應(yīng)功能，實現(xiàn)了冷熱電氣多聯(lián)供，使得系統(tǒng)能夠更靈活地滿足油田場景中的多樣化能源需求，滿足油田對冷熱電氣等用能的需求；實現(xiàn)能量綜合高效利用，能夠適應(yīng)高溫、高壓、高濕度等惡劣環(huán)境；通過集成冷熱供應(yīng)功能，系統(tǒng)還可以進一步回收利用能源，降低能源消耗和成本，對于工程實際具有指導意義。