CN110821591B - 一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法及系统，压缩空气储能子系统和压缩热吸收子系统分别与压缩空气释能子系统连接；压缩空气储能子系统利用可再生能源或富余电能将环境中的常压空气经压缩机转化成高压空气；压缩热吸收子系统利用压缩过程中产生的压缩热，将液体燃料热解为合成气并储存于合成气储罐中；压缩空气释能子系统将高压空气与合成气在燃烧室中混合燃烧，利用产生的高温高压烟气驱动透平机组做功并输出电能。本发明不仅能够实现压缩空气储能系统的功能，并且能够提升储能过程中压缩热的能量品位以及系统的能量利用率。

Description

一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法及系统

技术领域

本发明属于电能存储技术领域，具体涉及一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法及系统。

背景技术

人类对煤炭、石油等化石能源的开发和利用，大大推动了世界发展，然而随着对化石能源的大量开采消耗，不仅使得化石能源的储量已日渐枯竭，并且造成了世界范围内的环境污染、生态破坏以及气候变化等问题。为解决上述问题，开发清洁高效的可再生能源已成为世界各国的共识。

风能作为具有代表性的可再生能源，近年来在全球范围内发展迅速，目前中国已成为全球累计风电装机容量最大的国家。然而风能作为一种典型的具有随机性和间歇性特点的可再生能源，以风能作为原动力的风电系统所发出的电能也因此呈现间歇性、波动性以及非周期性等特点，这给我国发展新型能源带来了巨大的挑战。

储能技术通过将具有不稳定特点的风能转化成稳定的能量储存，然后在电网需要时对外输出稳定的电能，该技术不仅能够增强风电场并网运行的稳定性，并且可以提高清洁能源发电比例，优化我国能源结构。目前适用于大规模风电储存的成熟技术只有抽水蓄能技术和压缩空气储能技术，由于我国风电富集地区大都为干旱、缺水地区，因而抽水蓄能技术无法广泛推广应用，而无需依赖大量水源的压缩空气储能技术则适用于我国北方的风电富集地区，因此该技术目前已成为解决我国风电固有不稳定性缺陷的关键技术。

传统压缩空气储能技术是一种基于燃气轮机技术的能量储存技术，通过将用电低谷阶段的富余电能以高压空气的形式储存于储气装置中，在用电高峰阶段，高压空气和燃料进入燃烧室混合燃烧，生成的高温烟气进入透平机做功并驱动发电机输出稳定的电能，然而该技术由于没有回收利用压缩过程产生的大量压缩热，因此造成了严重的能量浪费。随着储热技术的快速发展，通过将压缩过程中产生的压缩热储存，然后在释能过程中将这部分热量用于提升透平机入口空气的温度的先进绝热压缩空气储能系统受到广泛关注，虽然该技术能够实现能量高效利用的目标，但是该技术不仅大幅提升了系统中换热/蓄热设备的设计及制造难度，进而提升了系统的制造及维护成本，并且从热力学角度出发，由于在换热过程中不可避免的会存在换热温差，这意味着该技术在工作过程中，热能的品位不断降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法及系统，通过将储能过程中产生的全部压缩热用于驱动吸热型热化学反应，以解决换热/蓄热过程存在大量

损失及能量品位下降的问题，最终解决现有压缩空气储能技术工作过程中无法避免的蓄热耗散难题，提升该技术的能量利用率。

本发明采用以下技术方案：

一种无蓄热的绝热压缩空气储能系统，包括压缩空气储能子系统、压缩热吸收子系统和压缩空气释能子系统，压缩空气储能子系统和压缩热吸收子系统分别与压缩空气释能子系统连接；压缩空气储能子系统利用可再生能源或富余电能将环境中的常压空气经压缩机转化成高压空气；压缩热吸收子系统利用压缩过程中产生的压缩热，将液体燃料热解为合成气并储存于合成气储罐中；压缩空气释能子系统将高压空气与合成气在燃烧室中混合燃烧，利用产生的高温高压烟气驱动透平机组做功并输出电能。

具体的，压缩空气储能子系统包括压缩机组，压缩机组入口连接电动机组，压缩机组的出口与反应器的入口连接，反应器的空气出口与高压储气装置连接，通过高压储气装置与燃烧室连接，压储气装置与燃烧室之间设置有节流阀。

具体的，压缩热吸收子系统包括燃料储罐，燃料储罐的出口与燃料泵的入口连接，燃料泵的出口与反应器入口连接，反应器的出口与合成气储罐的入口连接，合成气储罐和燃料储罐分别与燃烧室的气体燃料入口和液体燃料入口连接。

进一步的，燃料储罐与燃料泵之间设置有调节阀，合成气储罐与燃烧室之间设置有第一调节阀，燃料储罐与燃烧室之间设置有第二调节阀，液体燃料为可再生能源。

具体的，燃烧室的烟气出口与透平机组的入口连接，透平机的出口与环境连通，透平机组产生电能驱动发电机组。

具体的，燃烧室的入口处设置有套管装置，套管装置与燃烧室内部设置的燃烧部连通，高压空气、液体燃料和气体燃料流经套管装置的喷口，被喷入燃烧部与高压空气室在C形弯道区域混合。

进一步的，套管装置为三层套管，从内至外依次包括液体燃料环管、气体燃料环管以及高压空气环管。

更进一步的，气体燃料环管和液体燃料环管的喷口形状均为渐缩管型，高压空气快速喷入燃烧部后，中心区域形成负压区，高压空气向中心区域汇聚；气体燃料环管和液体燃料环管内的工质进入燃烧部，在空气汇聚区与高压空气充分混合，实现空气与燃料的充分混合，高压空气与燃料离开喷口时，气体燃料和高压空气与液体燃料在中央负压区充分混合，进而实现充分燃烧过程。

进一步的，燃烧部的外层设置有保温腔。

本发明的另一个技术方案是，一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法，括压缩空气储能子系统、压缩热吸收子系统和压缩空气释能子系统，压缩空气储能子系统包括压缩机组，压缩机组入口连接电动机组，压缩机组的出口与反应器的入口连接，反应器的空气出口与高压储气装置连接，通过高压储气装置与燃烧室连接，压储气装置与燃烧室之间设置有节流阀；

压缩热吸收子系统包括燃料储罐，燃料储罐的出口经调节阀与燃料泵的入口连接，燃料泵的出口与反应器入口连接，反应器的出口与合成气储罐的入口连接，合成气储罐和燃料储罐分别与燃烧室的气体燃料入口和液体燃料入口连接，合成气储罐与燃烧室之间设置有第一调节阀，燃料储罐与燃烧室之间设置有第二调节阀；

压缩空气释能子系统包括燃烧室，燃烧室的烟气出口与透平机组的入口连接，透平机的出口与环境连通，透平机组产生电能驱动发电机组；

在用电低谷时期，使用可再生能源或富余电能输入电动机组和燃料泵，由电动机组驱动压缩机组将环境中的空气压缩至高压状态，燃料泵将燃料储罐的液体燃料泵入反应器中，压缩机组在工作过程中产生的压缩热以高压空气为载体，压缩热作为液体燃料裂解的热源，通过将高压空气通入反应器中，使液体燃料在反应器中发生吸热型热化学反应进而裂解成合成气，之后将合成气通入合成气储罐中储存，实现将压缩机工作所产生的全部压缩热转换成化学能，高压空气在反应器中驱动液体发生吸热型裂解反应后温度降低，将降低温度后的高压空气通入高压储气装置中储存；

在用电高峰期时，首先将储存于高压储气装置中的高压空气经过节流阀节流降压，降低压力后的高压空气进入燃烧室，与来自合成气储罐中的合成气混合、燃烧从而产生高温高压的烟气，之后将烟气通入透平机组做功，并驱动与透平机组连接的发电机组工作，对外输出稳定的电能；

当用户用电负荷较高时期，合成气储罐中的合成气储量无法匹配高压空气流量，将燃料储罐中的液体燃料通入燃烧室中，在燃烧室中与高压空气混合燃烧，将生成的烟气通入到透平机组中做功。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种无蓄热的绝热压缩空气储能系统，首次提出将压缩空气储能系统中的压缩热转化为高品位燃料化学能的设计思路，即将压缩机组在储能过程中产生的压缩热用于驱动燃料的吸热型热解反应，在释能过程中将热化学过程产生的合成气燃料与储存的高压空气混合、燃烧，避免了现有压缩空气储能技术在换热/蓄热过程中，由于传热温差而引起的不可逆损失，为压缩空气储能系统的高效运行，提供具备工业化应用前景的设计思路，本系统在结构简单的前提下，不仅提高了能源利用率，而且减少碳化物及有害气体的排放，具有很好的发展前景。

进一步的，压缩空气储能子系统中，驱动压缩机工作的电能来自富余电能或具有不稳定性特点的风能等可再生能源，该子系统实现了将富余电能或具有不稳定性特点的可再生能源电转换为稳定的压力势能以及压缩热能的能量转换过程。

进一步的，储能过程中产生的压缩热以高压空气作为载体，因此以高压高温空气作为反应器的驱动热源，使得来自燃料储罐中的燃料在反应器中发生吸热型热解反应，并将生成的合成气燃料通入合成气储罐中储存，在释能过程中将合成气燃料通入到燃烧室中，与高压空气混合燃烧，提升透平机组的做功能力。压缩热吸收子系统不仅实现了热能到化学能的转换过程，并且提升了储能过程中产生的压缩热的能量品位。

进一步的，通过向燃烧室中补充液体燃料，可以保证本系统在不同电能负荷下维持稳定的电能输出，特别是与蓄热量一定的绝热压缩空气储能系统相比，可以灵活的满足用户侧的电能负荷需求。

进一步的，通过设置燃烧室的套管式入口结构，能够保证高压空气、合成气燃料以及液体燃料能够同时通入到燃烧室中，进而保证高压空气与液体/气体燃料的充分混合。

进一步的，空气在燃烧室三层套管入口装置的最外层环管中流动，由于空气具有较高的压力，因此当高压空气进入燃烧部后，能够与燃烧室套管入口装置中层气体燃料环管中的气体燃料，以及最内层液体燃料环管中的液体燃料充分混合，进而提升燃烧室的燃烧效率。

进一步的，将燃烧室套管装置的出口设置为渐缩管型，能够加快高压空气、合成气燃料和液体燃料进入燃烧部的流速，从而在燃烧部的中心区域形成负压区，因此高压空气向燃烧部的中心区域流动，进而保证空气与液体/气体燃料充分均匀混合。

进一步的，通过对燃烧部设置保温层，可以减少高温烟气的热量耗散，从而将燃烧产生的热量用于加热透平机组的入口空气，提升透平机组的输出功量。

本发明一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法，将储能过程产生的高压空气储存于高压储气装置中，而伴随压缩过程产生的压缩热则用于驱动液体燃料的吸热型热化学反应生成合成气燃料；在释能过程将高压空气与合成气燃料混合燃烧，进而提升进入透平机组烟气的温度，最终提升系统的输出功量。

综上所述，本发明不仅能够实现压缩空气储能系统的功能，并且能够提升储能过程中压缩热的能量品位以及系统的能量利用率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明整体结构图；

图2为本发明燃烧室结构图；

图3为本发明套管装置结构图。

其中：1.压缩机组；2.燃料储罐；3.燃料泵；4.反应器；5.高压储气装置；6.合成气储罐；7.燃烧室；8.透平机组；9.电动机组；10.发电机组；11.单向阀；12.节流阀；13.第一调节阀；14.第二调节阀；15.套管装置；16.燃烧部；17.保温腔；18.高压空气环管；19.气体燃烧环管；20.液体燃料环管。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

本发明提供了一种无蓄热的绝热压缩空气储能系统，能够将储能过程的压缩热全部以化学能的形式储存，并在释能过程中利用存储的化学能，与高压空气混合、燃烧以提升系统的输出功量。在用电低谷阶段，用富余电能或风能等可再生能源驱动压缩机组产生高压空气，将产生的压缩热用于热解液体燃料从而生成合成气，降低温度后的高压空气储存于高压储气装置中；在用电高峰时，高压储气装置内的高压空气经节流阀节流降压后，与来自合成气储罐中的合成气混合并燃烧，产生的高温高压烟气进入透平机组做功并驱动发电机组发电。本发明将压缩过程产生的压缩热用于液体燃料裂解反应的热源，并在释能过程将通过热化学反应得到的合成气与空气混合燃烧，提升进入透平机组气体的温度，不仅提升了储能过程中压缩热的能量品位，而且提升了系统的能量效率。

请参阅图1，本发明一种无蓄热的绝热压缩空气储能系统，包括压缩空气储能子系统、压缩热吸收子系统和压缩空气释能子系统，压缩空气储能子系统利用可再生能源或富余电能将环境中的常压空气经压缩机转化成高压空气；压缩热吸收子系统利用压缩过程中产生的压缩热，将液体燃料热解为合成气并储存于合成气储罐6中；压缩空气释能子系统将高压空气与合成气在燃烧室7中混合燃烧，利用产生的高温高压烟气驱动透平机组8做功并输出电能。

压缩空气储能子系统包括压缩机组1、反应器4、高压储气装置5和电动机组9，电动机组9与压缩机组1连接，压缩机组1的出口与反应器4的入口连接，反应器4的空气出口与高压储气装置5连接，通过高压储气装置5与压缩空气释能子系统的燃烧室7连接。

在储能过程中发生吸热裂解反应的液体燃料包括但不局限于甲醇、乙醇或二甲醚等可再生能源。选取高转化效率的可再生清洁型燃料作为热化学反应的反应物，以甲醇为例，当反应温度为200摄氏度时，甲醇转化效率为99％，因此可将压缩热以极高的效率转化为燃料的化学能，因此，从热力学角度，不仅实现了对压缩热的高效回收再利用以及能量形式的转变，而且提升了压缩热的能量品位。

压缩热吸收子系统包括燃料储罐2、燃料泵3和合成气储罐6，燃料储罐2的出口经调节阀11与燃料泵3的入口连接，燃料泵3的出口与反应器4入口连接，使燃料进入反应器4，反应器4的出口与合成气储罐6的入口连接，合成气储罐6的出口经第一调节阀13与压缩空气释能子系统的燃烧室7连接，燃料储罐2经第二调节阀14与压缩空气释能子系统的燃烧室7连接。

压缩空气释能子系统包括燃烧室7和透平机8，燃烧室7的烟气出口与透平机组8的入口连接，透平机8的出口与环境连通，发电机组10由透平机组8驱动产生电能；高压储气装置5的出口经节流阀12与燃烧室7的空气入口连接；合成气储罐6和燃料储罐2分别与燃烧室7的气体燃料入口和液体燃料入口连接。

压缩空气释能子系统在释能过程中，将高压空气与储存或补充的燃料在燃烧室7中混合并燃烧，以保证进入透平机8的是高温高压气体。

请参阅图2，燃烧室7的入口处设置有套管装置15，套管装置15与燃烧室7内部设置的燃烧部16连通，高压空气/液体燃料/气体燃料流经套管装置15喷口，被喷入燃烧部16与高压空气室在C形弯道区域混合，不仅能够保证液体/气体燃料与高压空气混合充分，并且能够降低气流在燃烧部16弯管处的流速，有效保证燃料在燃烧部16内充分燃烧；燃烧部16的外层设置有保温腔17，保温腔17内填充保温材料，以减少燃烧室7与大气环境之间的热量交换，降低系统能量损失。

请参阅图3，套管装置15为多层套管，从内至外依次包括液体燃料环管20、高压空气环管18以及气体燃料环管19，燃料和空气是通过套管装置15输送进入燃烧室7，气体燃料环管19和液体管道20的喷口均是渐缩管型。三层的套管装置15中，由于高压空气环管18中输送的空气压力较高，高压空气快速喷入燃烧部16后，中心区域形成负压区，高压空气向中心区域汇聚；从气体燃料环管19/液体燃料环管20内的工质进入燃烧部16，在空气汇聚区与高压空气充分混合，该套管装置有助于实现空气与燃料的充分混合；此外，当燃烧室7同时输入液体燃料和气体燃料时，外侧的气体燃料压力和空气压力依次升高，高压空气与燃料离开喷口时，气体燃料和高压空气与液体燃料在中央负压区充分混合，进而实现充分燃烧过程。

燃烧室7既可以单独以液体燃料或气体燃料作为反应燃料，也可以同时以液体燃料和气体燃料作为反应燃料；燃烧室7中的气体燃料包括但不局限于反应器生成的合成气等气体燃料，也可以通入天然气等气态化石燃料。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

请参阅图1，本发明一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法，具体步骤如下：

在用电低谷时期，使用来自风能等可再生能源或富余电能输入电动机组9和燃料泵3，其中，由电动机组9驱动压缩机组1将环境中的空气压缩至高压状态，燃料泵3则将燃料储罐2的液体燃料泵入反应器4中，压缩机组1在工作过程中产生的压缩热以高压空气作为载体，压缩热作为液体燃料裂解的热源，通过将高压空气通入反应器4中，使液体燃料在反应器4中发生吸热型热化学反应进而裂解成合成气，之后将合成气通入合成气储罐6中储存，从而实现将压缩机工作所产生的全部压缩热转换成化学能，高压空气由于在反应器4中驱动液体发生了吸热型裂解反应后温度降低，将降低温度后的高压空气通入高压储气装置5中储存。

在用电高峰期时，首先将储存于高压储气装置5中的高压空气经过节流阀12节流降压，此过程的目的在于保证进入透平机组8中的高压空气维持恒定的压力，降低压力后的高压空气进入燃烧室7，与来自合成气储罐6中的合成气混合、燃烧从而产生高温高压的烟气，之后将烟气通入透平机组8做功，并驱动与透平机组8连接的发电机组10工作，对外输出稳定的电能。

当用户用电负荷较高时期，合成气储罐6中的合成气储量无法匹配高压空气流量时，可将燃料储罐2中的液体燃料直接通入到燃烧室7中，在燃烧室7中与高压空气混合燃烧，将生成的烟气通入到透平机组8中做功，以保证系统稳定的输出电能，满足用户的负荷需求。

综上所述，本发明的液体燃料为甲醇、乙醇或二甲醚等可作为生物质能和风能等可再生能源的载体，不仅实现与可再生能源的紧密对接，而且可将本发明所提出的无蓄热的绝热压缩空气储能系统构建成二氧化碳近零排放的环保型能源利用系统。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，包括压缩空气储能子系统、压缩热吸收子系统和压缩空气释能子系统，压缩空气储能子系统和压缩热吸收子系统分别与压缩空气释能子系统连接；压缩空气储能子系统利用可再生能源或富余电能将环境中的常压空气经压缩机转化成高压空气；压缩热吸收子系统利用压缩过程中产生的压缩热，将液体燃料热解为合成气并储存于合成气储罐(6)中；压缩空气释能子系统将高压空气与合成气在燃烧室(7)中混合燃烧，利用产生的高温高压烟气驱动透平机组(8)做功并输出电能；

压缩空气储能子系统包括压缩机组(1)，压缩机组(1)入口连接电动机组(9)，压缩机组(1)的出口与反应器(4)的入口连接，反应器(4)的空气出口与高压储气装置(5)连接，通过高压储气装置(5)与燃烧室(7)连接，压储气装置(5)与燃烧室(7)之间设置有节流阀(12)；

压缩热吸收子系统包括燃料储罐(2)，燃料储罐(2)的出口与燃料泵(3)的入口连接，燃料泵(3)的出口与反应器(4)入口连接，反应器(4)的出口与合成气储罐(6)的入口连接，合成气储罐(6)和燃料储罐(2)分别与燃烧室(7)的气体燃料入口和液体燃料入口连接；

压缩空气释能子系统包括燃烧室(7)，燃烧室(7)的烟气出口与透平机组(8)的入口连接，透平机(8)的出口与环境连通，透平机组(8)产生电能驱动发电机组(10)。

2.根据权利要求1所述的无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，燃料储罐(2)与燃料泵(3)之间设置有调节阀(11)，合成气储罐(6)与燃烧室(7)之间设置有第一调节阀(13)，燃料储罐(2)与燃烧室(7)之间设置有第二调节阀(14)，液体燃料为可再生能源。

3.根据权利要求1所述的无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，燃烧室(7)的烟气出口与透平机组(8)的入口连接，透平机(8)的出口与环境连通，透平机组(8)产生电能驱动发电机组(10)。

4.根据权利要求1所述的无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，燃烧室(7)的入口处设置有套管装置(15)，套管装置(15)与燃烧室(7)内部设置的燃烧部(16)连通，高压空气、液体燃料和气体燃料流经套管装置(15)的喷口，被喷入燃烧部(16)与高压空气室，高压空气、液体燃料和气体燃料在C形弯道区域混合。

5.根据权利要求4所述的无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，套管装置(15)为三层套管，从内至外依次包括液体燃料环管(20)、气体燃料环管(19)以及高压空气环管(18)。

6.根据权利要求5所述的无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，气体燃料环管(19)和液体燃料环管(20)的喷口形状均为渐缩管型，高压空气快速喷入燃烧部(16)后，中心区域形成负压区，高压空气向中心区域汇聚；气体燃料环管(19)和液体燃料环管(20)内的工质进入燃烧部(16)，在空气汇聚区与高压空气充分混合，实现空气与燃料的充分混合，高压空气与燃料离开喷口时，气体燃料和高压空气与液体燃料在中央负压区充分混合，进而实现充分燃烧过程。

7.根据权利要求4所述的无蓄热的绝热压缩空气储能系统，其特征在于，燃烧部(16)的外层设置有保温腔(17)。

8.一种无蓄热的绝热压缩空气储能方法，其特征在于，包括压缩空气储能子系统、压缩热吸收子系统和压缩空气释能子系统，压缩空气储能子系统包括压缩机组(1)，压缩机组(1)入口连接电动机组(9)，压缩机组(1)的出口与反应器(4)的入口连接，反应器(4)的空气出口与高压储气装置(5)连接，通过高压储气装置(5)与燃烧室(7)连接，压储气装置(5)与燃烧室(7)之间设置有节流阀(12)；

压缩热吸收子系统包括燃料储罐(2)，燃料储罐(2)的出口经调节阀(11)与燃料泵(3)的入口连接，燃料泵(3)的出口与反应器(4)入口连接，反应器(4)的出口与合成气储罐(6)的入口连接，合成气储罐(6)和燃料储罐(2)分别与燃烧室(7)的气体燃料入口和液体燃料入口连接，合成气储罐(6)与燃烧室(7)之间设置有第一调节阀(13)，燃料储罐(2)与燃烧室(7)之间设置有第二调节阀(14)；

压缩空气释能子系统包括燃烧室(7)，燃烧室(7)的烟气出口与透平机组(8)的入口连接，透平机(8)的出口与环境连通，透平机组(8)产生电能驱动发电机组(10)；

在用电低谷时期，使用可再生能源或富余电能输入电动机组(9)和燃料泵(3)，由电动机组(9)驱动压缩机组(1)将环境中的空气压缩至高压状态，燃料泵(3)将燃料储罐(2)的液体燃料泵入反应器(4)中，压缩机组(1)在工作过程中产生的压缩热以高压空气为载体，压缩热作为液体燃料裂解的热源，通过将高压空气通入反应器(4)中，使液体燃料在反应器(4)中发生吸热型热化学反应进而裂解成合成气，之后将合成气通入合成气储罐(6)中储存，实现将压缩机工作所产生的全部压缩热转换成化学能，高压空气在反应器(4)中驱动液体发生吸热型裂解反应后温度降低，将降低温度后的高压空气通入高压储气装置(5)中储存；

在用电高峰期时，首先将储存于高压储气装置(5)中的高压空气经过节流阀(12)节流降压，降低压力后的高压空气进入燃烧室(7)，与来自合成气储罐(6)中的合成气混合、燃烧从而产生高温高压的烟气，之后将烟气通入透平机组(8)做功，并驱动与透平机组(8)连接的发电机组(10)工作，对外输出稳定的电能；

当用户用电负荷较高时期，合成气储罐(6)中的合成气储量无法匹配高压空气流量，将燃料储罐(2)中的液体燃料通入燃烧室(7)中，在燃烧室(7)中与高压空气混合燃烧，将生成的烟气通入到透平机组(8)中做功。

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