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申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

摘要：本发明公开了一种压缩空气储能与空气分离相耦合的系统，旨在高效实现电能储存与释放、空气分离产品生产以及两功能单元之间的物质与能量集成利用。该系统包括压缩空气储能单元和空气分离单元，其中压缩空气储能单元利用电力低谷时的电能将空气压缩至高压状态并存储，在电力高峰时通过膨胀机发电；空气分离单元利用压缩空气储能系统储存的高压空气进行氧气、氮气等的分离，并将部分液氮作为高密度储能介质。本发明通过耦合设计，使空分单元的能耗主要来自压缩空气储能的高压空气，减少了能耗，提高了能源利用效率。同时本发明充分利用了各个环节释放的热量和产生的液氮、液态空气等储能介质，提高了储能系统的灵活性和容量，有利于新能源消纳。

主权项：1.一种压缩空气储能与空气分离相耦合的系统，至少包括一压缩空气储能单元和一空气分离单元，其特征在于：所述压缩空气储能单元，至少包括储气室、压缩机组、膨胀机组、储热换热器组和发电机，其中：所述储气室用于存储常温高压空气，所述压缩机组用于在电力低谷时将空气压缩至高压状态并储存于储气室中，所述膨胀机组用于在电力需求高峰时将储气室中的高压压缩空气进行膨胀并驱动发电机发电，所述储热换热器组与压缩机组及膨胀机组相对应，用于在压缩过程中对压缩空气进行吸热降温，并在膨胀过程中对压缩空气进行加热升温；所述空气分离单元，至少包括空气分离装置、液氮储罐和液氧储罐，其中：所述空气分离装置用于将将输入的压缩空气经低温冷却后分离出氧气、氮气和其他组分，所述液氮储罐、液氧储罐分别用于存储由空气分离装置产生的液氮成品、液氧成品；所述压缩空气储能单元的储气室通过管路与所述空气分离单元的空气分离装置入口相连通，使得储气室中存储的部分常温高压空气作为空气分离单元的原料输入，以减少所述空气分离单元的压缩功耗；所述液氮储罐的下游至少设有一第一液态空气储罐、一第一换热器、一第二换热器，其中：所述第一换热器的冷侧入口通过管路与所述液氮储罐连通、冷侧出口通过管路与所述膨胀机组的进气管线连通，所述第一换热器的热侧入口通过管路与所述膨胀机组的排气或中间引气管线连通、热侧出口通过管路与所述第一液态空气储罐连通，所述第二换热器的冷侧入口通过管路与所述第一液态空气储罐连通、冷侧出口通过管路与所述膨胀机组的进气管线连通，所述第二换热器的热侧通入热源气体。

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百度查询： 中国科学院工程热物理研究所 一种压缩空气储能与空气分离相耦合的系统