申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2022-07-26

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN115085230B

主分类号：H02J3/28

分类号：H02J3/28;H02J3/38;H02J15/00;F03G3/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.10.11#实质审查的生效;2022.09.20#公开

摘要：本发明公开了一种利用重力蓄能的流沙储能系统及运行方法，系统包括沙流化系统、流化沙提升系统、重力势能储能系统、重力势能发电系统和流沙输运和储存系统。系统以流态化沙子作为储能工质，通过空气与流沙重复混合减小沙流动阻力，进而利用压缩空气送风将流态化沙提升至高处以储存其重力势能。在发电过程中同样采用压缩空气将储存的沙进行流态化，减小沙向下流动过程的阻力损失和拱桥效应，流沙在下落过程中实现势能向动能转换，进一步推动沙轮机做功，将动能转换为电能。通过上述方式，本发明能够解决风能和太阳能等新能源的间歇性、低密度性和不稳定性造成的发电难以持续供应的问题。

主权项：1.一种利用重力蓄能的流沙储能系统，其特征在于，包括沙漠沙流化系统（1）、流沙提升系统（2）、重力势能储能系统（3）、高位沙流化系统（4）、重力势能发电系统（5）和流沙输运和储存系统（6）；其中流沙提升系统（2）、重力势能储能系统（3）、重力势能发电系统（5）和流沙输运和储存系统（6）组成沙子的循环通道，流沙提升系统（2）和重力势能发电系统（5）竖直布置，重力势能储能系统（3）和流沙输运和储存系统（6）水平布置，重力势能储能系统（3）布置于高位，流沙输运和储存系统（6）布置于低位；沙漠沙流化系统（1）布置于流沙提升系统（2）进口处，高位沙流化系统（4）布置于重力势能发电系统（5）进口处；沙漠沙流化系统（1）包括相连接的第二风机（16）、第二电动机（17）和第二沙流化装置（19）；流沙提升系统（2）包括相连接的空气压缩机（15）、提沙喷嘴（18）和提沙管道（20）；高位沙流化系统（4）包括相连接的第一风机（7）、第一电动机（8）和第一沙流化装置（9）；重力势能发电系统（5）包流相连接的下降通道、沙闸门（10）、发电机（11）和沙轮机（12），设置在下降通道入口处的沙闸门（10）；流沙输运和储存系统（6）包括输沙带（13）和临时储沙区（14）；所述利用重力蓄能的流沙储能系统，在太阳能、风能等新能源发电富裕时，将太阳能发电和风能发电进行消纳和储存，新能源产生的电能一方面用于沙漠沙流化系统（1）中驱动电动机（17）旋转带动风机（16）对沙漠沙进行流化，另一方面带动空气压缩机（15）工作，将电能转换为空气压缩能，进而压缩空气将流态化沙输运至重力势能储能系统（3）的高位储存平台，从而实现电能向流沙势能的转换和储存；当新能源发电不足时，系统向外释能，流沙通过重力势能发电系统（5）将沙子输送至沙轮机（12）使沙轮机（12）旋转带动发电机（11）发电，将发的电输送至电网，并将发电结束的沙子由流沙输运和储存系统（6）中的输沙传送带（13）传送至临时储沙区（14）。

全文数据：

权利要求：

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