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申请/专利权人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种地热能与压缩空气耦合储能系统及其使用方法，属于压缩空气储能和地下取热蓄能技术领域，包括压缩系统、换热储热系统、储气系统、膨胀系统、地热蓄热系统和地热取热系统，通过将直接利用岩层中低温区域的地热能对压储系统中遗弃低温水或者外接高压低温水进行加热并对地热进行蓄积，弥补储释能过程热量散失，对释能过程中膨胀透平机中的空气进行再次加热，建立压缩空气储能与地热耦合系统，通过设置地热蓄热环节，并结合压储系统过程热量易耗散的问题，解决了转换效率不高的难题，采用地热进行补热，加热蓄热介质，其储能效率可提高12％—15％，且能量密度提高20％—25％。

主权项：1.一种地热能与压缩空气耦合储能系统，其特征在于，包括：压缩系统1、换热储热系统2、储气系统3、膨胀系统4、地热蓄热系统5和地热取热系统6；所述压缩系统1包括多级压缩机101和电动机102，电动机102带动多级压缩机101对空气进行压缩；所述换热储热系统2中，冷水罐203中的冷水206经冷水循环泵进入压缩侧换热器201与高温空气间接换热，加压冷水206温度升高后进入热水罐204中储存，热水罐204中的热水207经热水循环泵进入膨胀侧换热器202，在膨胀侧换热器202内与低温空气间接换热，加压热水207温度降低后进入冷水罐203中储存；所述储气系统3在储能过程中，常压空气301通过压缩系统1转化为高压空气302并沿储气库管路孔壁304的密闭通气管进入地下储气库303；释能过程中，高压空气302通过密闭通气管流经膨胀系统4转化为常压空气301释放至大气；所述膨胀系统4包括多级膨胀机401和发电机402；通过多级膨胀机401完成压缩热的热量释放并带动发电机402工作；所述地热蓄热系统5将压缩过程和膨胀过程中产生的温水205存储到温水罐507中，通过加压阀508将温水205泵入高压水箱501，调节控制阀509分别与隔断板式蓄热罐510和加压阀508连接，通过调节控制阀509控制水流速率；在隔断板式蓄热罐510上方设置稳压阀511；高压水箱501上部安装有多功能物理计502，侧面设置的管路接口503与进出水管接口504相连，高压水箱501底部导热管接口505的内圈热水管接口通过顶端凸出连接地热取热系统6；所述地热取热系统6的磁吸法兰601与同心圆高压导热水管61的内圈热水管紧密连接在导热管接口505内圈热水管接口的顶端凸出处，外圈温水管接口通过栓接法兰602与地热取热系统6的同心圆高压导热水管61的外圈热水管相连接；导热管接口505和栓接法兰602与同心圆高压导热水管61中间布设有橡胶密封圈506，栓接法兰602上的孔洞通过六角螺栓604紧密连接；采用水力压裂技术构造立体缝网状水压裂孔609形成地热储层62，形成地热流体与同心圆高压导热水管61的换热空间，且布置形式通过人工地热储层62走向布设；同心圆内壁606与同心圆外壁605通过定位支撑梁603相连接以防止管内位置错动。

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