權(quán)利要求書： 1.一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：

熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路，由發(fā)動(dòng)機(jī)、第一壓縮機(jī)(2)、蓄熱器(9)、第一膨脹機(jī)(3)和蓄冷器(14)通過管路依次連接而成；所述第一壓縮機(jī)(2)和所述第一膨脹機(jī)(3)通過第一連接軸連接，所述第一連接軸上設(shè)置有第一離合器(8)；

熱泵儲(chǔ)電釋能回路，由蓄熱器(9)、第二膨脹機(jī)(5)、蓄冷器(14)和第二壓縮機(jī)(6)通過管路依次連接而成；所述第二膨脹機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接；所述第二膨脹機(jī)(5)和第二壓縮機(jī)(6)通過第二連接軸連接，所述第二連接軸上設(shè)置有第二離合器(10)；

壓縮空氣儲(chǔ)能回路，由第一壓縮機(jī)(2)、蓄熱器(9)和儲(chǔ)氣罐(11)通過管路依次連接而成；所述第一壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接；

壓縮空氣釋能回路，由儲(chǔ)氣罐(11)、蓄熱器(9)和第二膨脹機(jī)(5)通過管路依次連接而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

換熱器(13)，設(shè)置在所述第二壓縮機(jī)(6)和所述蓄熱器(9)之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

空氣干燥機(jī)(12)，設(shè)置在所述第一壓縮機(jī)(2)的進(jìn)氣端；所述空氣干燥機(jī)(12)和所述第一壓縮機(jī)(2)之間設(shè)置有第一閥門(101)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓縮機(jī)(2)、第二膨脹機(jī)(5)和蓄熱器(9)之間通過三通連通；所述三通和所述第一壓縮機(jī)(2)之間設(shè)置有第七閥門(107)；所述三通和所述第二膨脹機(jī)(5)之間設(shè)置有第六閥門(106)；所述三通和所述蓄熱器(9)之間設(shè)置有第八閥門(108)；

所述蓄熱器(9)、儲(chǔ)氣罐(11)和第一膨脹機(jī)(3)之間通過三通連通；在蓄熱器(9)和三通之間設(shè)置有第九閥門(109)；在儲(chǔ)氣罐(11)和三通之間設(shè)置有第十三閥門(113)；在三通和第一膨脹機(jī)(3)之間設(shè)置有第十二閥門(112)；所述第二壓縮機(jī)(6)通過管路連通設(shè)置在第十二閥門(112)和第九閥門(109)之間，且在管路上設(shè)置有第十閥門(110)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，

第一壓縮機(jī)(2)、第二膨脹機(jī)(5)和蓄冷器(14)之間通過三通連通；在第一壓縮機(jī)(2)和三通之間設(shè)置有第四閥門(104)；在三通和所述蓄冷器(14)之間設(shè)置有第三閥門(103)；在三通和第二膨脹機(jī)(5)之間設(shè)置有第十閥門(110)；

第二壓縮機(jī)(6)、蓄冷器(14)和第一膨脹機(jī)(3)之間通過三通連通；所述第二壓縮機(jī)(6)和三通之間設(shè)置有第十一閥門(111)；所述第一膨脹機(jī)(3)和三通之間設(shè)置有第五閥門(105)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：排氣管路，與所述第二膨脹機(jī)(5)的出口連通；所述排氣管路上設(shè)置有第二閥門(102)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄冷器(14)內(nèi)的蓄冷介質(zhì)為顆粒狀或多孔狀固體，所述蓄冷介質(zhì)的主要成分為巖石、礦石、礦渣、混凝土、耐火磚、陶瓷球、金屬、封裝的相變材料等中一種或多種混合，所述蓄冷器(14)的傳熱工質(zhì)為空氣、氮?dú)?、氧氣、二氧化碳中一種或多種混合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

所述蓄熱器(9)內(nèi)的蓄熱介質(zhì)為顆粒狀或多孔狀固體，所述蓄熱介質(zhì)的主要成分為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鉛、氧化鋇、氧化鈷、氧化鋁中一種或多種混合，所述蓄熱器(9)內(nèi)的反應(yīng)氣體為氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氫氣、氮?dú)庵幸环N或多種混合。

9.一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)；

所述第一離合器(8)使第一壓縮機(jī)(2)和第一膨脹機(jī)(3)斷開，第二離合器(10)使第二壓縮機(jī)(6)和第二膨脹機(jī)(5)斷開，進(jìn)行壓縮空氣儲(chǔ)能和釋能過程；

所述第一離合器(8)使第一壓縮機(jī)(2)和第一膨脹機(jī)(3)連接，第二離合器(10)使第二壓縮機(jī)(6)和第二膨脹機(jī)(5)連接，進(jìn)行熱泵儲(chǔ)電的儲(chǔ)能和釋能過程。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電方法，其特征在于，包括以下步驟：

所述第一離合器(8)使第一壓縮機(jī)(2)和第一膨脹機(jī)(3)斷開，第二離合器(10)使第二壓縮機(jī)(6)和第二膨脹機(jī)(5)斷開；

壓縮空氣儲(chǔ)能過程，開啟第四閥門(104)、第七閥門(107)、第八閥門(108)、第九閥門(109)和第十三閥門(113)，關(guān)閉其他閥門；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)(2)壓縮，壓縮機(jī)將氣體工質(zhì)變成高溫高壓狀態(tài)，經(jīng)過蓄熱器(9)將熱量存儲(chǔ)在蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)變成高壓常溫狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐(11)中；

壓縮空氣釋能過程，開啟閥門第十三閥門(113)、第九閥門(109)、第八閥門(108)、第六閥門(106)、第十閥門(110)和第二閥門(102)，關(guān)閉其他閥門；將儲(chǔ)氣罐(11)中儲(chǔ)存的高壓常溫態(tài)氣體工質(zhì)釋放，經(jīng)過蓄熱器(9)后，吸收蓄熱器(9)中存儲(chǔ)的熱量，氣體工質(zhì)由高壓常溫狀態(tài)升至高溫高壓狀態(tài)，進(jìn)入第二膨脹機(jī)(5)，第二膨脹機(jī)(5)膨脹做功，通過發(fā)電機(jī)(4)發(fā)電，經(jīng)過第一膨脹機(jī)(3)后的氣體工質(zhì)由高溫高壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)；

所述第一離合器(8)使第一壓縮機(jī)(2)和第一膨脹機(jī)(3)連接，第二離合器(10)使第二壓縮機(jī)(6)和第二膨脹機(jī)(5)連接；

熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能過程，打開第三閥門(103)、第五閥門(105)、第十二閥門(112)、第九閥門(109)、第八閥門(108)、第七閥門(107)和第四閥門(104)，其他閥門均關(guān)閉；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)(2)壓縮，第一壓縮機(jī)(2)將回路中的氣態(tài)工質(zhì)由常溫常壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄熱器(9)中，且將熱量存儲(chǔ)到蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)在經(jīng)過蓄熱器(9)后由高溫高壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第一膨脹機(jī)(3)，第一膨脹機(jī)(3)做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第一膨脹機(jī)(3)后由常溫高壓狀態(tài)變成低溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄冷器(14)中，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)經(jīng)過蓄冷器(14)后由低溫低壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)，重新進(jìn)入循環(huán)；

熱泵儲(chǔ)電釋能過程，打開第三閥門(103)、第十閥門(110)、第十一閥門(111)、第六閥門(106)、第八閥門(108)、第九閥門(109)，關(guān)閉其他的閥門；經(jīng)過蓄熱器(9)后的氣體工質(zhì)為高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二膨脹機(jī)(5)進(jìn)行做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第二膨脹機(jī)(5)后，由高溫高壓狀態(tài)變成常溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄冷器(14)，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)由常溫低壓變成低溫低壓，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二壓縮機(jī)(6)，氣體工質(zhì)由低溫低壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄熱器(9)，吸收蓄熱介質(zhì)中的熱量，氣體工質(zhì)由常溫高壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)重新進(jìn)入循環(huán)。

說明書： 一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及能量儲(chǔ)存技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)及方法。背景技術(shù)[0002] 近年來，可再生能源正逐步成為新增電力重要來源，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式都發(fā)生了重大變化。隨著可再生能源的日益普及，以及電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)可靠性和改善電能質(zhì)量的迫切需求，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性日益凸顯。[0003] 傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)在用電低谷，將空氣壓縮并存于儲(chǔ)氣室中，使電能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能存儲(chǔ)起來；在用電高峰，高壓空氣從儲(chǔ)氣室釋放進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室同燃料一起燃燒，然后驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電。[0004] 熱泵儲(chǔ)電系統(tǒng)通常由壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、儲(chǔ)熱器和儲(chǔ)冷器組成。其工作原理為，在儲(chǔ)能時(shí)通過逆向布雷頓循環(huán)(熱泵循環(huán))將熱能從儲(chǔ)冷器內(nèi)部“抽出”至儲(chǔ)熱器，并存儲(chǔ)冷能與熱能；當(dāng)需要電能的時(shí)候，通過正向布雷頓循環(huán)(動(dòng)力循環(huán))將存儲(chǔ)的熱能和冷能轉(zhuǎn)化為電能。[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中，不存在熱泵儲(chǔ)電和壓縮空氣儲(chǔ)能耦合使用的情況，在使用的過程中，靈活度低。發(fā)明內(nèi)容[0006] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不存在熱泵儲(chǔ)電和壓縮空氣儲(chǔ)能耦合使用的情況，在使用的過程中，靈活度低的缺陷，從而提供一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)。[0007] 本發(fā)明還提供一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電方法。[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，包括：[0009] 熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路，由第一壓縮機(jī)、蓄熱器、第一膨脹機(jī)和蓄冷器通過管路依次連接而成；所述第一壓縮機(jī)和所述第一膨脹機(jī)通過第一連接軸連接，所述第一連接軸上設(shè)置有第一離合器；[0010] 熱泵儲(chǔ)電釋能回路，由蓄熱器、第二膨脹機(jī)、蓄冷器、第二壓縮機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)通過管路依次連接而成；所述第二膨脹機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接；所述第二膨脹機(jī)和第二壓縮機(jī)通過第二連接軸連接，所述第二連接軸上設(shè)置有第二離合器；[0011] 壓縮空氣儲(chǔ)能回路，由第一壓縮機(jī)、蓄熱器和儲(chǔ)氣罐通過管路依次連接而成；所述第一壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接；[0012] 壓縮空氣釋能回路，由儲(chǔ)氣罐、蓄熱器、第二膨脹機(jī)通過管路依次連接而成。[0013] 作為優(yōu)選方案，還包括：[0014] 換熱器，設(shè)置在所述第二壓縮機(jī)和所述蓄熱器之間。[0015] 作為優(yōu)選方案，還包括：[0016] 空氣干燥機(jī)，設(shè)置在所述第一壓縮機(jī)的進(jìn)氣端；所述空氣干燥機(jī)和所述第一壓縮機(jī)之間設(shè)置有第一閥門。[0017] 作為優(yōu)選方案，所述第一壓縮機(jī)、第二膨脹機(jī)和蓄熱器之間通過三通連通；所述三通和所述第一壓縮機(jī)之間設(shè)置有第七閥門；所述三通和所述第二膨脹機(jī)之間設(shè)置有第六閥門；所述三通和所述蓄熱器之間設(shè)置有第八閥門；[0018] 所述蓄熱器、儲(chǔ)氣罐和第一膨脹機(jī)之間通過三通連通；在蓄熱器和三通之間設(shè)置有第九閥門；在儲(chǔ)氣罐和三通之間設(shè)置有第十三閥門；在三通和第一膨脹機(jī)之間設(shè)置有第十二閥門；所述第二壓縮機(jī)通過管路連通設(shè)置在第十二閥門和第九閥門之間，且在管路上設(shè)置有第十閥門。[0019] 作為優(yōu)選方案，[0020] 第一壓縮機(jī)、第二膨脹機(jī)和蓄冷器之間通過三通連通；在第一壓縮機(jī)和三通之間設(shè)置有第四閥門；在三通和所述蓄冷器之間設(shè)置有第三閥門；在三通和第二膨脹機(jī)之間設(shè)置有第十閥門；[0021] 第二壓縮機(jī)、蓄冷器和第一膨脹機(jī)之間通過三通連通；所述第二壓縮機(jī)和三通之間設(shè)置有第十一閥門；所述第一膨脹機(jī)和三通之間設(shè)置有第五閥門。[0022] 作為優(yōu)選方案，還包括：排氣管路，與所述第二膨脹機(jī)的出口連通；所述排氣管路上設(shè)置有第二閥門。[0023] 作為優(yōu)選方案，所述蓄冷器內(nèi)的蓄冷介質(zhì)為顆粒狀或多孔狀固體，所述蓄冷介質(zhì)的主要成分為巖石、礦石、礦渣、混凝土、耐火磚、陶瓷球、金屬、封裝的相變材料等中一種或多種混合，所述蓄冷器的傳熱工質(zhì)為空氣、氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳中一種或多種混合。[0024] 作為優(yōu)選方案，還包括：[0025] 所述蓄熱器內(nèi)的蓄熱介質(zhì)為顆粒狀或多孔狀固體，所述蓄熱介質(zhì)的主要成分為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鉛、氧化鋇、氧化鈷、氧化鋁中一種或多種混合，所述蓄熱器內(nèi)的反應(yīng)氣體為氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氫氣、氮?dú)庵幸环N或多種混合。[0026] 本發(fā)明還提供一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電方法，使用上述中任一項(xiàng)所述的壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)；[0027] 所述第一離合器使第一壓縮機(jī)和第一膨脹機(jī)斷開，第二離合器使第二壓縮機(jī)和第二膨脹機(jī)斷開，進(jìn)行壓縮空氣儲(chǔ)能和釋能過程；[0028] 所述第一離合器使第一壓縮機(jī)和第一膨脹機(jī)連接，第二離合器使第二壓縮機(jī)和第二膨脹機(jī)連接，進(jìn)行熱泵儲(chǔ)電的儲(chǔ)能和釋能過程。[0029] 作為優(yōu)選方案，包括以下步驟：[0030] 所述第一離合器使第一壓縮機(jī)和第一膨脹機(jī)斷開，第二離合器使第二壓縮機(jī)和第二膨脹機(jī)斷開；[0031] 壓縮空氣儲(chǔ)能過程，開啟第四閥門、第七閥門、第八閥門、第九閥門和第十三閥門，關(guān)閉其他閥門；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)壓縮，第一壓縮機(jī)將氣體工質(zhì)變成高溫高壓狀態(tài)，經(jīng)過蓄熱器將熱量存儲(chǔ)在蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)變成高壓常溫狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐中；[0032] 壓縮空氣釋能過程，開啟閥門第十三閥門、第九閥門、第八閥門、第六閥門、第十閥門和第二閥門，關(guān)閉其他閥門；將儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存的高壓常溫態(tài)氣體工質(zhì)釋放，經(jīng)過蓄熱器后，吸收蓄熱器中存儲(chǔ)的熱量，氣體工質(zhì)由高壓常溫狀態(tài)升至高溫高壓狀態(tài)，進(jìn)入第二膨脹機(jī)，第二膨脹機(jī)膨脹做功，通過發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)過第二膨脹機(jī)后的氣體工質(zhì)由高溫高壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)；[0033] 所述第一離合器使第一壓縮機(jī)和第一膨脹機(jī)連接，第二離合器使第二壓縮機(jī)和第二膨脹機(jī)連接；[0034] 熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能過程，打開第三閥門、第五閥門、第十二閥門第九閥門、第八閥門、底氣閥門和第四閥門，其他閥門均關(guān)閉；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮，壓縮機(jī)將回路中的氣態(tài)工質(zhì)由常溫常壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄熱器中，且將熱量存儲(chǔ)到蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)在經(jīng)過蓄熱器后由高溫高壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第一膨脹機(jī)，第一膨脹機(jī)做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第一膨脹機(jī)后由常溫高壓狀態(tài)變成低溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄冷器中，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)經(jīng)過蓄冷器后由低溫低壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)，重新進(jìn)入循環(huán)；[0035] 熱泵儲(chǔ)電釋能過程，打開第三閥門、第十閥門、第十一閥門、第六閥門、第八閥門、第九閥門，關(guān)閉其他的閥門；經(jīng)過蓄熱器后的氣體工質(zhì)為高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二膨脹機(jī)進(jìn)行做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第二膨脹機(jī)后，由高溫高壓狀態(tài)變成常溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入大道蓄冷器，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)由常溫低壓變成低溫低壓，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二壓縮機(jī)，氣體工質(zhì)由低溫低壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄熱器，吸收蓄熱介質(zhì)中的熱量，氣體工質(zhì)由常溫高壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)重新進(jìn)入循環(huán)。[0036] 本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：[0037] 1.本發(fā)明提供的壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，包括：熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路、熱泵儲(chǔ)電釋能回路、壓縮空氣儲(chǔ)能回路和壓縮空氣釋能回路；通過在第一壓縮機(jī)和第一膨脹機(jī)之間設(shè)置第一離合器，在第二壓縮機(jī)和第二膨脹機(jī)之間設(shè)置第二離合器，可以實(shí)現(xiàn)熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能、釋能回路和壓縮空氣儲(chǔ)能、釋能回路之間的轉(zhuǎn)換，具有靈活度高、成本低、儲(chǔ)能密度高等優(yōu)點(diǎn)。[0038] 2.本發(fā)明提供的壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，通過換熱器的設(shè)置，可以在熱泵儲(chǔ)電釋能過程中，使得從第二壓縮機(jī)出來的氣體工質(zhì)穩(wěn)定在室溫的溫度。[0039] 3.本發(fā)明提供的壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，還包括：空氣干燥機(jī)；空氣干燥機(jī)可以去除空氣中的水分和灰塵。附圖說明[0040] 為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0041] 圖1為壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0042] 附圖標(biāo)記說明：[0043] 1、電動(dòng)機(jī)；2、第一壓縮機(jī)；3、第一膨脹機(jī)；4、發(fā)電機(jī)；5、第二膨脹機(jī)；6、第二壓縮機(jī)；8、第一離合器；9、蓄熱器；10、第二離合器；11、儲(chǔ)氣罐；12、空氣干燥機(jī)；13、換熱器；14、蓄冷器；101、第一閥門；102、第二閥門；103、第三閥門；104、第四閥門；105、第五閥門；106、第六閥門；107、第七閥門；108、第八閥門；109、第九閥門；110、第十閥門；111、第十一閥門；112、第十二閥門；113、第十三閥門。

具體實(shí)施方式[0044] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0045] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。[0046] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。[0047] 此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。[0048] 實(shí)施例1[0049] 本實(shí)施例提供一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電系統(tǒng)，包括：熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路、熱泵儲(chǔ)電釋能回路、壓縮空氣儲(chǔ)能回路和壓縮空氣釋能回路；[0050] 在本實(shí)施例中，在用電低谷期，壓縮空氣儲(chǔ)能回路借助電能將空氣進(jìn)行壓縮進(jìn)行能量的存儲(chǔ)；熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路借助電能產(chǎn)生冷能和熱能，并將冷能和熱能進(jìn)行存儲(chǔ)；在用電高峰期，將通過壓縮空氣釋能回路和熱泵儲(chǔ)電釋能回路將上述存儲(chǔ)的能量進(jìn)行釋放，進(jìn)行發(fā)電。[0051] 在不同的用電工況下，冷熱能與電能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，成本低、儲(chǔ)能密度高、安全性高、結(jié)構(gòu)緊湊，無需消耗能源、不產(chǎn)生污染物、節(jié)能環(huán)保。[0052] 所述熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路由第一壓縮機(jī)2、蓄熱器9、第一膨脹機(jī)3和蓄冷器14通過管路依次連接而成，所述第一壓縮機(jī)2和所述第一膨脹機(jī)3通過第一連接軸連接，所述第一連接軸上設(shè)置有第一離合器8；[0053] 熱泵儲(chǔ)電釋能回路，由蓄熱器9、第二膨脹機(jī)5、蓄冷器14和第二壓縮機(jī)6通過管路依次連接而成；所述第二膨脹機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接；所述第二膨脹機(jī)5和第二壓縮機(jī)6通過第二連接軸連接，所述第二連接軸上設(shè)置有第二離合器10；[0054] 通過第一離合器8和第二離合器10的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)第一膨脹機(jī)3和第一壓縮機(jī)2、第二膨脹機(jī)5和第二壓縮機(jī)6之間的連接和斷開，且在斷開的過程中，壓縮機(jī)和膨脹機(jī)可以分別單獨(dú)使用，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的儲(chǔ)能過程和壓縮空氣的釋能過程，該方式具有靈活度高、成本低且儲(chǔ)能密度高等優(yōu)點(diǎn)。[0055] 如圖1所示，在熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路中，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一壓縮機(jī)2、蓄熱器9、第一膨脹機(jī)3和蓄冷器14；在第一壓縮機(jī)2和蓄熱器9之間設(shè)置有第七閥門107和第八閥門108，在蓄熱器9和第一膨脹機(jī)3之間設(shè)置有第九閥門109和第十二閥門112，在第一膨脹機(jī)3和蓄冷器14之間設(shè)置有第五閥門105，在蓄冷器14和第一壓縮機(jī)2之間設(shè)置有第三閥門103和第四閥門104。

[0056] 在熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能過程中，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮，壓縮機(jī)將回路中的氣態(tài)工質(zhì)由常溫常壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄熱器9中，且將熱量存儲(chǔ)到蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)在經(jīng)過蓄熱器9后由高溫高壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第一膨脹機(jī)3，第一膨脹機(jī)3做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第一膨脹機(jī)3后由常溫高壓狀態(tài)變成低溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄冷器14中，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)經(jīng)過蓄冷器14后由低溫低壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)，重新進(jìn)入循環(huán)。[0057] 在熱泵儲(chǔ)電釋能回路中，利用熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能回路中所存儲(chǔ)的熱量，即共用一個(gè)儲(chǔ)熱器和蓄冷器14；在該回路中包括依次連接的第二膨脹機(jī)5、蓄熱器9、換熱器13、第二壓縮機(jī)6和蓄冷器14；具體的，在第二膨脹機(jī)5和蓄熱器9之間設(shè)置有第六閥門106和第八閥門108，在蓄熱器9和換熱器13之間設(shè)置有第九閥門109和第十閥門110，在第二壓縮機(jī)6和蓄冷器14之間設(shè)置有第十一閥門111，在蓄冷器14和第二膨脹機(jī)5之間設(shè)置有第三閥門103和第十閥門110。

[0058] 經(jīng)過蓄熱器9后的氣體工質(zhì)為高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二膨脹機(jī)5進(jìn)行做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第二膨脹機(jī)5后，由高溫高壓狀態(tài)變成常溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄冷器14，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)由常溫低壓變成低溫低壓，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二壓縮機(jī)6，氣體工質(zhì)由低溫低壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄熱器9，吸收蓄熱介質(zhì)中的熱量，氣體工質(zhì)由常溫高壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)重新進(jìn)入循環(huán)。[0059] 所述第一壓縮機(jī)2和所述第一膨脹機(jī)3通過第一連接軸連接，所述第一連接軸上設(shè)置有第一離合器8；所述第二膨脹機(jī)5和第二壓縮機(jī)6通過第二連接軸連接，所述第二連接軸上設(shè)置有第二離合器10；通過調(diào)整第一離合器8和第二離合器10將第一膨脹機(jī)3與第一壓縮機(jī)2、第二膨脹機(jī)5與第二壓縮機(jī)6由連接狀態(tài)調(diào)整為斷開狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣儲(chǔ)能、釋能過程。[0060] 具體的，在第一壓縮機(jī)2的進(jìn)口設(shè)置有進(jìn)氣管路，在第二膨脹機(jī)5的出口端設(shè)置出氣管路；在進(jìn)氣管路上設(shè)置有空氣干燥機(jī)12和第一閥門101，在出氣管路上設(shè)置有第二閥門102；在蓄熱器9的一端通過連通管路連通有儲(chǔ)氣罐11，連通管路設(shè)置在第九閥門109的下游，所述連通管路上設(shè)置有第十三閥門113。

[0061] 壓縮空氣儲(chǔ)能回路中，由空氣干燥機(jī)12、第一壓縮機(jī)2、蓄熱器9和儲(chǔ)氣罐11通過管路依次連接而成，所述第一壓縮機(jī)2與電動(dòng)機(jī)1連接；在空氣干燥機(jī)12和第一壓縮機(jī)2之間設(shè)置有第一閥門101和第四閥門104；在第一壓縮機(jī)2和蓄熱器9之間設(shè)置有第七閥門107和第八閥門108；在蓄熱器9和儲(chǔ)氣罐11之間設(shè)置有第九閥門109和第十三閥門113。[0062] 在壓縮空氣儲(chǔ)能過程中，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)2壓縮，環(huán)境中的常壓空氣經(jīng)過空氣干燥機(jī)12去除水分和灰塵后，第一壓縮機(jī)2將空氣變成高溫高壓狀態(tài)，經(jīng)過蓄熱器9將熱量存儲(chǔ)在蓄熱介質(zhì)中，空氣變成高壓常溫狀態(tài)，空氣進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐11中。

[0063] 在壓縮空氣釋能回路中，由儲(chǔ)氣罐11、蓄熱器9、第二膨脹機(jī)5和發(fā)電機(jī)4通過管路依次連接而成；在儲(chǔ)氣罐11和蓄熱器9之間設(shè)置有第十三閥門113和第九閥門109；在蓄熱器9和第二膨脹機(jī)5之間第八閥門108和第六閥門106；在第二膨脹機(jī)5的出口和出氣管路上設(shè)置有第十閥門110和第二閥門102。

[0064] 在壓縮空氣釋能過程中，將儲(chǔ)氣罐11中儲(chǔ)存的高壓常溫態(tài)空氣釋放，經(jīng)過蓄熱器9后，吸收蓄熱器9中存儲(chǔ)的熱量，空氣由高壓常溫狀態(tài)升至高溫高壓狀態(tài)，進(jìn)入第二膨脹機(jī)5，第二膨脹機(jī)5膨脹做功，通過發(fā)電機(jī)4發(fā)電，經(jīng)過第二膨脹機(jī)5后的空氣由高溫高壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)，且從第二膨脹機(jī)5內(nèi)排出，經(jīng)過出氣管路將空氣排至環(huán)境中。

[0065] 即在壓縮空氣儲(chǔ)能、釋能過程中，所采用的的氣體工質(zhì)為空氣。[0066] 所述蓄冷器14內(nèi)的蓄冷介質(zhì)為顆粒狀或多孔狀固體，所述蓄冷介質(zhì)的主要成分為巖石、礦石、礦渣、混凝土、耐火磚、陶瓷球、金屬、封裝的相變材料等中一種或多種混合，所述蓄冷器14的傳熱工質(zhì)為空氣、氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳等中一種或多種混合。[0067] 所述蓄熱器9內(nèi)的蓄熱介質(zhì)為顆粒狀或多孔狀固體，所述蓄熱介質(zhì)的主要成分為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鉛、氧化鋇、氧化鈷、氧化鋁等中一種或多種混合，所述蓄熱器9內(nèi)的反應(yīng)氣體為氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氫氣、氮?dú)獾戎幸环N或多種混合。[0068] 實(shí)施例2[0069] 本實(shí)施例提供一種壓縮空氣和熱泵儲(chǔ)電耦合的儲(chǔ)電方法，包括以下步驟：[0070] 所述第一離合器8使第一壓縮機(jī)2和第一膨脹機(jī)3斷開，第二離合器10使第二壓縮機(jī)6和第二膨脹機(jī)5斷開；[0071] 壓縮空氣儲(chǔ)能過程，開啟第四閥門104、第七閥門107、第八閥門108、第九閥門109和第十三閥門113，關(guān)閉其他閥門；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)2壓縮，經(jīng)過空氣干燥機(jī)12去除氣體工質(zhì)中的水分和灰塵后，壓縮機(jī)將氣體工質(zhì)變成高溫高壓狀態(tài)，經(jīng)過蓄熱器9將熱量存儲(chǔ)在蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)變成高壓常溫狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐11中；[0072] 壓縮空氣釋能過程，開啟閥門第十三閥門113、第九閥門109、第八閥門108、第六閥門106、第十閥門110和第二閥門102，關(guān)閉其他閥門；將儲(chǔ)氣罐11中儲(chǔ)存的高壓常溫態(tài)氣體工質(zhì)釋放，經(jīng)過蓄熱器9后，吸收蓄熱器9中存儲(chǔ)的熱量，氣體工質(zhì)由高壓常溫狀態(tài)升至高溫高壓狀態(tài)，進(jìn)入第二膨脹機(jī)5，第二膨脹機(jī)5膨脹做功，通過發(fā)電機(jī)4發(fā)電，經(jīng)過第二膨脹機(jī)5后的氣體工質(zhì)由高溫高壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)；[0073] 在本方案中，氣體工質(zhì)為空氣，所以壓縮空氣儲(chǔ)能過程，環(huán)境中的空氣通過進(jìn)氣管路直接進(jìn)入到空氣干燥機(jī)12中；壓縮空氣釋能過程中，第二膨脹機(jī)5所產(chǎn)生的氣體直接通過出氣管路排放至環(huán)境中。[0074] 所述第一離合器8使第一壓縮機(jī)2和第一膨脹機(jī)3連接，第二離合器10使第二壓縮機(jī)6和第二膨脹機(jī)5連接；[0075] 熱泵儲(chǔ)電儲(chǔ)能過程，打開第三閥門103、第五閥門105、第十二閥門112第九閥門109、第八閥門108、底氣閥門和第四閥門104，其他閥門均關(guān)閉；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮，壓縮機(jī)將回路中的氣態(tài)工質(zhì)由常溫常壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄熱器9中，且將熱量存儲(chǔ)到蓄熱介質(zhì)中，氣體工質(zhì)在經(jīng)過蓄熱器9后由高溫高壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第一膨脹機(jī)3，第一膨脹機(jī)3做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第一膨脹機(jī)3后由常溫高壓狀態(tài)變成低溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到蓄冷器14中，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)經(jīng)過蓄冷器14后由低溫低壓狀態(tài)變成常溫常壓狀態(tài)，重新進(jìn)入循環(huán)；

[0076] 熱泵儲(chǔ)電釋能過程，打開第三閥門103、第十閥門110、第十一閥門111、第六閥門106、第八閥門108、第九閥門109，關(guān)閉其他的閥門；經(jīng)過蓄熱器9后的氣體工質(zhì)為高溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二膨脹機(jī)5進(jìn)行做功，氣體工質(zhì)經(jīng)過第二膨脹機(jī)5后，由高溫高壓狀態(tài)變成常溫低壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄冷器14，且將冷能存儲(chǔ)到蓄冷介質(zhì)中，氣體工質(zhì)由常溫低壓變成低溫低壓，氣體工質(zhì)進(jìn)入到第二壓縮機(jī)6，氣體工質(zhì)由低溫低壓狀態(tài)變成常溫高壓狀態(tài)，氣體工質(zhì)進(jìn)入蓄熱器9，吸收蓄熱介質(zhì)中的熱量，氣體工質(zhì)由常溫高壓狀態(tài)變成高溫高壓狀態(tài)重新進(jìn)入循環(huán)。

[0077] 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。