本技術(shù)屬于儲能發(fā)電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種太陽能加熱膨脹壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、太陽能作為一種清潔、可再生的能源備受關(guān)注。在太陽能的利用過程中存在著不穩(wěn)定性和間歇性等問題，因此需要大規(guī)模的儲能技術(shù)來為其提供支撐，如何高效地儲存和利用太陽能成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題之一。

2、相關(guān)技術(shù)中，儲能技術(shù)種類繁多，綜合成本、系統(tǒng)效率、存儲周期、壽命等多種因素來看，壓縮空氣儲能是極其適合的大規(guī)模的儲能技術(shù)。傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)的工作過程為：經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮空氣在進(jìn)入下一級壓縮機(jī)或儲存在壓縮空氣儲存庫之前需要冷卻至較低溫度以降低壓縮機(jī)功耗。壓縮空氣的冷卻造成大量的熱量損失，使得系統(tǒng)效率較低。除了效率低的問題，為了提高能量釋放過程中的效率，需要使用燃料來輔助燃燒，以及燃燒產(chǎn)生的溫室氣體被釋放到大氣中造成了一定的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本技術(shù)提供了一種太陽能加熱膨脹壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率低且容易造成污染的問題。

2、本技術(shù)提供的一種太陽能加熱膨脹壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，具體包括冷氣供應(yīng)裝置、太陽能加熱增壓裝置、壓縮空氣儲能裝置和發(fā)電裝置；所述太陽能加熱增壓裝置包括太陽能集熱罐和增壓罐，所述太陽能集熱罐與所述冷氣供應(yīng)裝置的出氣端連接以接收冷氣并通過太陽能加熱，所述太陽能集熱罐與所述增壓罐連接以用于使增壓罐內(nèi)的氣體增壓；所述壓縮空氣儲能裝置與所述增壓罐的出氣端連接以接收高壓氣體；所述發(fā)電裝置與所述壓縮空氣儲能裝置的輸出端連接以進(jìn)行發(fā)電。

3、通過本技術(shù)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本技術(shù)采用冷氣供應(yīng)裝置向太陽能集熱罐中注入冷氣，通過太陽能加熱冷氣，使得封閉容器內(nèi)單位質(zhì)量的冷氣加熱，壓強(qiáng)急劇升高，致使容器內(nèi)空氣急劇膨脹產(chǎn)生較大壓力，進(jìn)而使增壓罐內(nèi)的氣體增壓，為壓縮空氣儲能罐提供高壓氣源，采用壓縮空氣儲能裝置接收高壓氣體進(jìn)行儲能，將儲存的能力用于發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，其過程無能量的損耗，能夠取得發(fā)電效率高且更加環(huán)保的有益效果。

4、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述太陽能集熱罐為透明罐體，所述太陽能加熱增壓裝置還包括若干凸透鏡，若干所述凸透鏡均勻布設(shè)于太陽能集熱罐上；所述太陽能集熱罐頂部還設(shè)置有用于排出熱氣的第一排氣閥。

5、通過采用上述技術(shù)方案，太陽光經(jīng)過凸透鏡照射于太陽能集熱罐中，利用凸透鏡的聚焦實(shí)現(xiàn)集熱，能夠高效對太陽能集熱罐中的冷氣進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)氣體膨脹，壓強(qiáng)增加。

6、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述太陽能加熱增壓裝置還包括增壓活塞，所述增壓活塞設(shè)置于所述增壓罐內(nèi)且與內(nèi)壁緊密貼合，所述增壓罐與所述太陽能集熱罐連通，所述增壓活塞向一側(cè)移動以將高壓氣體注入所述壓縮空氣儲能裝置中。

7、通過采用上述技術(shù)方案，太陽能集熱罐中的氣體膨脹后，推動增壓活塞移動，增壓活塞能夠壓縮增壓罐中的空氣，使空氣增壓后并將高壓空氣注入壓縮空氣儲能裝置進(jìn)行存儲。

8、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述太陽能加熱增壓裝置還包括彈簧和大氣進(jìn)氣閥，所述彈簧固定連接于增壓活塞和增壓罐內(nèi)壁之間以使增壓活塞復(fù)位，所述大氣進(jìn)氣閥固定連接于增壓罐上以平衡所述增壓活塞兩側(cè)的氣壓。

9、通過采用上述技術(shù)方案，空氣能夠經(jīng)大氣進(jìn)氣閥進(jìn)入增壓罐的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)增壓活塞兩側(cè)的氣壓平衡，采用彈簧能夠使增壓活塞復(fù)位，以便于再次實(shí)現(xiàn)將高壓氣體注入壓縮空氣儲能裝置中。

10、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述壓縮空氣儲能裝置包括高壓儲能罐和高壓進(jìn)氣閥，所述高壓進(jìn)氣閥固定安裝于高壓儲能罐上，所述高壓進(jìn)氣閥通過高壓供氣管與所述增壓罐連接。

11、通過采用上述技術(shù)方案，高壓進(jìn)氣閥開啟時(shí)，增壓罐內(nèi)的高壓空氣經(jīng)高壓供氣管和高壓進(jìn)氣閥后能夠進(jìn)入高壓儲能罐中進(jìn)行儲存，且在高壓氣體儲存后，高壓進(jìn)氣閥關(guān)閉，能夠避免高壓氣體逸出，提高儲存效果。

12、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置包括缸體、高壓噴氣嘴、飛輪、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)固定安裝于缸體上，所述飛輪設(shè)置于所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述高壓噴氣嘴固定連接于缸體上并通過發(fā)電供氣管與所述高壓儲能罐連接，所述高壓儲能罐內(nèi)的高壓氣體經(jīng)高壓噴氣嘴噴出以使驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動飛輪轉(zhuǎn)動。

13、通過采用上述技術(shù)方案，高壓儲能罐內(nèi)的高壓氣體經(jīng)發(fā)電供氣管和高壓噴氣嘴噴入缸體內(nèi)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動從而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

14、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括動力活塞和連桿，所述動力活塞設(shè)置于缸體內(nèi)且與內(nèi)壁緊密貼合，所述連桿的一端與動力活塞轉(zhuǎn)動連接，另一端與飛輪轉(zhuǎn)動連接，所述動力活塞移動以通過連桿帶動飛輪轉(zhuǎn)動。

15、通過采用上述技術(shù)方案，動力活塞在高壓噴氣嘴的高壓噴氣下發(fā)生移動，動力活塞通過連桿帶動飛輪轉(zhuǎn)動，飛輪轉(zhuǎn)動能夠?qū)恿钊苹?，以便動力活塞再次移動使飛輪轉(zhuǎn)動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡單，且效率較高。

16、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷氣供應(yīng)裝置包括冷氣管、冷氣供氣閥和冷水池，所述冷氣管的一端連接冷氣氣源，另一端延伸至所述太陽能集熱罐的內(nèi)部且與冷氣供氣閥連接，所述冷氣管的兩端之間浸沒于冷水池液面以下。

17、通過采用上述技術(shù)方案，開啟冷氣供氣閥，冷氣經(jīng)冷氣管的輸送進(jìn)入太陽能集熱罐的內(nèi)部，且冷氣由底部向上注入，太陽能集熱罐內(nèi)部的熱氣能夠從頂部的第一排氣閥處排出，能夠使冷氣更快速充滿太陽能集熱罐的內(nèi)部，且冷氣管中的冷氣經(jīng)過冷水池后，能夠使其溫度穩(wěn)定，避免冷氣在傳輸過程中升溫，影響其進(jìn)入太陽能集熱罐內(nèi)部后升溫增壓的效果。

18、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述壓縮空氣儲能裝置和發(fā)電裝置均設(shè)置有多個(gè)，每個(gè)所述壓縮空氣儲能裝置與一個(gè)或多個(gè)發(fā)電裝置相連接。

19、通過采用上述技術(shù)方案，增壓罐內(nèi)的產(chǎn)生的高壓氣體能夠通過多個(gè)壓縮空氣儲能裝置進(jìn)行儲存，從而能夠供一個(gè)或多個(gè)發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，提高了發(fā)電的效率。

20、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述大氣進(jìn)氣閥為單向閥或電磁閥，且單向閥的方向?yàn)樗鲈鰤汗薜耐獠肯蚱鋬?nèi)部。

21、通過采用上述技術(shù)方案，大氣進(jìn)氣閥根據(jù)需要采用單向閥或電磁閥，增壓活塞向一側(cè)移動時(shí)，能夠?qū)⒏邏簹怏w注入壓縮空氣儲能裝置中，增壓活塞復(fù)位時(shí)，大氣進(jìn)氣閥實(shí)現(xiàn)自動開啟，以供空氣進(jìn)入，平衡增壓活塞兩側(cè)的氣壓，便于增壓活塞復(fù)位。

22、總體而言，通過本技術(shù)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

23、1.本技術(shù)采用冷氣供應(yīng)裝置向太陽能集熱罐中注入冷氣，通過太陽能加熱冷氣，使得封閉容器內(nèi)單位質(zhì)量的冷氣加熱，壓強(qiáng)急劇升高，致使容器內(nèi)空氣急劇膨脹產(chǎn)生較大壓力，進(jìn)而使增壓罐內(nèi)的氣體增壓，為壓縮空氣儲能罐提供高壓氣源，采用壓縮空氣儲能裝置接收高壓氣體進(jìn)行儲能，將儲存的能力用于發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，其過程無能量的損耗，發(fā)電效率高且更加環(huán)保。

24、2.本技術(shù)太陽光經(jīng)過凸透鏡照射于太陽能集熱罐中，利用凸透鏡的聚焦實(shí)現(xiàn)集熱，能夠高效對太陽能集熱罐中的冷氣進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)氣體膨脹，壓強(qiáng)增加，進(jìn)而驅(qū)動增壓活塞移動，增壓活塞能夠壓縮增壓罐中的空氣，使空氣增壓后并將高壓空氣注入壓縮空氣儲能裝置進(jìn)行存儲，用于發(fā)電裝置發(fā)電。

25、3.本技術(shù)通過設(shè)置多個(gè)壓縮空氣儲能裝置和發(fā)電裝置，使得增壓罐內(nèi)的產(chǎn)生的高壓氣體能夠通過多個(gè)壓縮空氣儲能裝置進(jìn)行儲存，從而能夠供一個(gè)或多個(gè)發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，提高了發(fā)電的效率。