一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法及系统
1.本发明涉及压缩空气储能技术领域，具体涉及一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法及系统。
背景技术：
2.压缩空气储能被认为是最具发展潜力的大规模储能技术之一，传统压缩空气储能系统在能量释放过程中需要化石燃料对其高压气体进行加热，以满足输出功率的要求，但是，化石燃料的燃烧及其排放的废气违背了能源清洁、低碳、高效的发展原则。因此，国内外学者采用改变工质或其状态、优化热力循环、与其他技术互补等方法，提出了多种新型的压缩空气储能系统，包括绝热压缩空气储能系统、先进绝热压缩空气储能系统、液态空气储能系统、等温压缩空气储能系统等。其中，先进绝热压缩空气储能系统利用储热装置代替传统系统的燃烧室，通过储存压缩过程的热量，用于加热透平入口的高压空气，从而解决传统系统对化石燃料依赖问题，使系统具有零排放、高效率等优点，受到了广泛关注，成为是目前压缩空气储能系统技术领域的主流趋势之一，储热装置也成为了影响系统性能的重要部件。
3.目前，压缩空气储能系统的储热形式为显热或潜热材料储热，即，利用水罐或填充床内的显热或潜热材料进行热量的储存与释放。然而，现有应用材料储热密度低，降低了系统效率，同时，储热密度低也会造成储热体积过大、系统占地大、不利于系统选址等问题。
技术实现要素：
4.因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的压缩空气储能系统的储热形式为显热或潜热材料储热，即，利用水罐或填充床内的显热或潜热材料进行热量的储存与释放。然而，现有应用材料储热密度低，降低了系统效率，同时，储热密度低也会造成储热体积过大、系统占地大、不利于系统选址，从而提供一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法及系统。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
6.一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，至少包括如下步骤：储能时：获取高压高温的压缩空气；使高压高温的压缩空气与热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应，以存储热能；对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；释能时：使脱水反应后的热化学储热材料发生水合反应，以释放热能；使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料进行换热，使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；利用高温高压的压缩空气膨胀做功，利用膨胀的输出功发电。
7.进一步地，利用干燥的空气对热化学储热材料脱水反应过程中产生的水体进行吸收。
8.进一步地，对吸收水分后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；循环利用获取到的干燥的空气对热化学储热材料脱水反应过程中产生的水体进行吸收；循环利用冷
凝脱水产生的水体对吸收水体后的空气进行冷凝脱水处理。
9.进一步地，获取水蒸气；利用水蒸气与参加脱水反应且产生的水体被吸收后的热化学储热材料发生水合反应。
10.进一步地，采用干燥的空气携带水蒸气参与热化学储热材料的水合反应。
11.进一步地，对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；循环利用获取到的干燥的空气重新携带水蒸气参与热化学储热材料的水合反应；循环利用冷凝脱水产生的水体对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理。
12.一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，空气压缩储电子系统，适于获取高压高温的压缩空气并对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；热化学脱水储热子系统，与所述空气压缩储电子系统相连，适于使高压高温的压缩空气与热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应；热化学水合释热子系统，与所述空气压缩储电子系统相连，适于使脱水反应后的热化学储热材料发生水合反应，并使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料进行换热，以使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；空气膨胀发电子系统，与所述热化学水合释热子系统相连，适于利用高温高压的压缩空气膨胀做功，并利用膨胀的输出功发电。
13.进一步地，所述空气压缩储电子系统包括相连的电动机、压缩机、输气管道、输气换热管道以及储气室：所述输气换热管道流经所述热化学脱水储热子系统；所述电动机驱动所述压缩机工作，以获取高压高温的压缩空气；所述输气管道内高压高温的压缩空气被输送至所述输气换热管道，经所述热化学脱水储热子系统换热后，形成的高压低温的压缩空气被输送至所述储气室中。
14.进一步地，所述热化学脱水储热子系统包括热化学储热反应器，热化学储热材料填充在所述热化学储热反应器中；所述输气换热管道从所述热化学储热反应器中穿过，且被热化学储热材料包裹；储能时：在所述热化学储热反应器中，所述输气换热管道内的高压高温的压缩空气与所述输气换热管道外的热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应。
15.进一步地，所述热化学脱水储热子系统还包括输气单元；所述输气单元包括相连的冷凝室、热量送气管道、热量输气风机、热量回气管道以及热量回气风机；所述热量送气管道的出气口与所述热化学储热反应器的进气口相连通，所述热量回气管道的进气口与所述热化学储热反应器的出气口相连通；所述冷凝室内干燥的空气经所述热量送气管道被所述热量输气风机输送至所述热化学储热反应器中，以对热化学储热材料脱水反应过程中产生的水体进行吸收；吸收水分后的空气经所述热量回气管道被所述热量回气风机重新输送回所述冷凝室中。
16.进一步地，所述热化学脱水储热子系统还包括冷凝脱水单元；所述冷凝脱水单元包括相连的储水室、喷淋送水管道、喷淋送水水泵、喷淋器、回水管道以及回水水泵；所述喷淋器设置在所述冷凝室内，所述回水管道的进水口与所述冷凝室的出水口相连通；所述储水室内的水体经所述喷淋送水管道被所述喷淋送水水泵输送至所述冷凝室内的喷淋器中，在所述冷凝室中对吸收水分后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；所述冷凝室中的水体经所述回水管道被所述回水水泵重新输送回所述储水室中。
17.进一步地，所述空气膨胀发电子系统包括相连的储气室、放气换热管道、放气管
道、膨胀机以及发电机；所述放气换热管道流经所述热化学水合释热子系统；所述储气室中高压低温的压缩空气经所述放气换热管道输送进入所述热化学水合释热子系统换热后，形成的高温高压的压缩空气经所述放气管道被输送至所述膨胀机中膨胀做功，利用膨胀的输出功驱动所述发电机进行发电。
18.进一步地，所述热化学水合释热子系统包括热化学储热反应器、以及相连的储水室、释热水泵、释热水管道与水蒸气发生器；热化学储热材料填充在所述热化学储热反应器中；所述放气换热管道从所述热化学储热反应器中穿过，且被热化学储热材料包裹；所述水蒸气发生器设置在所述热化学储热反应器中；释能时：所述储水室中的水体经所述释热水管道被所述释热水泵输送至所述水蒸气发生器；通过所述水蒸气发生器在所述热化学储热反应器中形成水蒸气，使脱水反应后的热化学储热材料与水蒸气接触后发生水合反应，以释放热量。
19.进一步地，所述热化学水合释热子系统还包括输气单元；所述输气单元包括相连的冷凝室、热量送气管道、热量输气风机、热量回气管道以及热量回气风机；所述热量送气管道的出气口与所述热化学储热反应器的进气口相连通，所述热量回气管道的进气口与所述热化学储热反应器的出气口相连通；所述冷凝室内干燥的空气经所述热量送气管道被所述热量输气风机输送至所述热化学储热反应器中携带水蒸气参与热化学储热材料的水合反应；携带水蒸气参与水合反应后的空气经所述热量回气管道被所述热量回气风机重新输送回所述冷凝室中。
20.进一步地，所述热化学水合释热子系统还包括冷凝脱水单元；所述冷凝脱水单元包括相连的储水室、喷淋送水管道、喷淋送水水泵、喷淋器、回水管道以及回水水泵；所述喷淋器设置在所述冷凝室内，所述回水管道的进水口与所述冷凝室的出水口相连通；所述储水室内的水体经所述喷淋送水管道被所述喷淋送水水泵输送至所述冷凝室内的喷淋器中，在所述冷凝室中对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；所述冷凝室中的水体经所述回水管道被所述回水水泵重新输送回所述储水室中。
21.本发明技术方案，具有如下优点：
22.本发明提供的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，利用热化学储热材料进行储热，储热密度更高，减小了压缩空气储能系统的储热体的体积，提高了系统运行效率，有助于系统的选址和建设。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例中的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法中储能时的流程示意图；
25.图2为本发明实施例中的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法中释能时的流程示意图；
26.图3为本发明实施例中的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统的整体结
构示意图。
27.1、电动机；2、压缩机；3、输气管道；
28.4、热化学储热反应器；5、输气换热管道；6、热化学储热材料；
29.7、储气室；8、冷凝室；9、热量送气管道；
30.10、热量输气风机；11、热量回气管道；12、热量回气风机；
31.13、储水室；14、喷淋送水管道；15、喷淋送水水泵；
32.16、喷淋器；17、回水管道；18、回水水泵；
33.19、放气换热管道；20、放气管道；21、膨胀机；
34.22、发电机；23、释热水泵；24、释热水管道；
35.25、水蒸气发生器。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
40.图1为本发明实施例中的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法中储能时的流程示意图；图2为本发明实施例中的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法中释能时的流程示意图；如图1与图2所示，本实施例提供一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，至少包括如下步骤：储能时：获取高压高温的压缩空气；使高压高温的压缩空气与热化学储热材料6进行换热，使热化学储热材料6吸热后发生脱水反应，以存储热能；对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；释能时：使脱水反应后的热化学储热材料6发生水合反应，以释放热能；使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料6进行换热，使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；利用高温高压的压缩空气膨胀做功，利用膨胀的输出功发电。
41.本实施例提供的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，利用热化学储热材料6进行储热，储热密度更高，减小了压缩空气储能系统的储热体的体积，提高了系统运行效率，有助于系统的选址和建设。
42.其中，利用干燥的空气对热化学储热材料6脱水反应过程中产生的水体进行吸收。
43.其中，对吸收水分后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；循环利用获取到的干燥的空气对热化学储热材料6脱水反应过程中产生的水体进行吸收；循环利用冷凝脱水产生的水体对吸收水体后的空气进行冷凝脱水处理。
44.其中，获取水蒸气；利用水蒸气与参加脱水反应且产生的水体被吸收后的热化学储热材料6发生水合反应。
45.其中，采用干燥的空气携带水蒸气参与热化学储热材料6的水合反应。
46.其中，对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；循环利用获取到的干燥的空气重新携带水蒸气参与热化学储热材料6的水合反应；循环利用冷凝脱水产生的水体对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理。
47.图3为本发明实施例中的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统的整体结构示意图；如图3所示，另一个实施例中提供一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，空气压缩储电子系统，适于获取高压高温的压缩空气并对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；热化学脱水储热子系统，与所述空气压缩储电子系统相连，适于使高压高温的压缩空气与热化学储热材料6进行换热，使热化学储热材料6吸热后发生脱水反应；热化学水合释热子系统，与所述空气压缩储电子系统相连，适于使脱水反应后的热化学储热材料6发生水合反应，并使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料6进行换热，以使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；空气膨胀发电子系统，与所述热化学水合释热子系统相连，适于利用高温高压的压缩空气膨胀做功，并利用膨胀的输出功发电。
48.其中，空气压缩储电子系统包括相连的电动机1、压缩机2、输气管道3、输气换热管道5以及储气室7：输气换热管道5流经热化学脱水储热子系统；电动机1驱动压缩机2工作，以获取高压高温的压缩空气；高压高温的压缩空气从压缩机2的出气口进入输气管道3内，输气管道3内高压高温的压缩空气被输送至输气换热管道5，经热化学脱水储热子系统换热后，形成的高压低温的压缩空气被输送至储气室7中。
49.其中，热化学脱水储热子系统包括热化学储热反应器4，热化学储热材料6填充在热化学储热反应器4中；输气换热管道5从热化学储热反应器4中穿过，且被热化学储热材料6包裹；储能时：在热化学储热反应器4中，输气换热管道5内的高压高温的压缩空气与输气换热管道5外的热化学储热材料6进行换热，使热化学储热材料6吸热后发生脱水反应。
50.其中，热化学脱水储热子系统还包括输气单元；输气单元包括相连的冷凝室8、热量送气管道9、热量输气风机10、热量回气管道11以及热量回气风机12；热量送气管道9的出气口与热化学储热反应器4的进气口相连通，热量回气管道11的进气口与热化学储热反应器4的出气口相连通；冷凝室8内干燥的空气经热量送气管道9被热量输气风机10输送至热化学储热反应器4中，以对热化学储热材料6脱水反应过程中产生的水体进行吸收；吸收水分后的空气经热量回气管道11被热量回气风机12重新输送回冷凝室8中。
51.其中，热化学脱水储热子系统还包括冷凝脱水单元；冷凝脱水单元包括相连的储水室13、喷淋送水管道14、喷淋送水水泵15、喷淋器16、回水管道17以及回水水泵18；喷淋器16设置在冷凝室8内，回水管道17的进水口与冷凝室8的出水口相连通；储水室13内的水体经喷淋送水管道14被喷淋送水水泵15输送至冷凝室8内的喷淋器16中，在冷凝室8中对吸收
水分后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；冷凝室8中的水体经回水管道17被回水水泵18重新输送回储水室13中。
52.其中，空气膨胀发电子系统包括相连的储气室7、放气换热管道19、放气管道20、膨胀机21以及发电机22；放气换热管道19流经热化学水合释热子系统；储气室7中高压低温的压缩空气经放气换热管道19输送进入热化学水合释热子系统换热后，形成的高温高压的压缩空气经放气管道20被输送至膨胀机21中膨胀做功，利用膨胀的输出功驱动发电机22进行发电。
53.其中，热化学水合释热子系统包括热化学储热反应器4、以及相连的储水室13、释热水泵23、释热水管道24与水蒸气发生器25；热化学储热材料6填充在热化学储热反应器4中；放气换热管道19从热化学储热反应器4中穿过，且被热化学储热材料6包裹；水蒸气发生器25设置在热化学储热反应器4中；释能时：储水室13中的水体经释热水管道24被释热水泵23输送至水蒸气发生器25；通过水蒸气发生器25在热化学储热反应器4中形成水蒸气，使脱水反应后的热化学储热材料6与水蒸气接触后发生水合反应，以释放热量。
54.其中，热化学水合释热子系统还包括输气单元；输气单元包括相连的冷凝室8、热量送气管道9、热量输气风机10、热量回气管道11以及热量回气风机12；热量送气管道9的出气口与热化学储热反应器4的进气口相连通，热量回气管道11的进气口与热化学储热反应器4的出气口相连通；冷凝室8内干燥的空气经热量送气管道9被热量输气风机10输送至热化学储热反应器4中携带水蒸气参与热化学储热材料6的水合反应；携带水蒸气参与水合反应后的空气经热量回气管道11被热量回气风机12重新输送回冷凝室8中。
55.其中，热化学水合释热子系统还包括冷凝脱水单元；冷凝脱水单元包括相连的储水室13、喷淋送水管道14、喷淋送水水泵15、喷淋器16、回水管道17以及回水水泵18；喷淋器16设置在冷凝室8内，回水管道17的进水口与冷凝室8的出水口相连通；储水室13内的水体经喷淋送水管道14被喷淋送水水泵15输送至冷凝室8内的喷淋器16中，在冷凝室8中对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；冷凝室8中的水体经回水管道17被回水水泵18重新输送回储水室13中。
56.运行方法：
57.在用电低谷期，系统进行储电储热。
58.在用电低谷时，电动机1带动压缩机2，将常温常压的空气压缩成高温高压的压缩空气，经过输气管道3到达位于热化学储热反应器4中的输气换热管道5，高温高压的压缩空气的热量传递给热化学储热材料6，高温高压的压缩空气变成低温高压的压缩空气，并储存于储气室7，实现电量的储存。热化学储热材料6得到热量后进行脱水反应，实现热量的储存。
59.为了确保热化学反应迅速连贯，脱水反应的水分应尽快脱离热化学储热材料6，冷凝室8的空气经过热量送气管道9和热量输气风机10作用，被送入热化学储热反应器4，空气吸收热化学储热材料6脱水反应的水分，并通过热量回气管道11和热量回气风机12作用回到冷凝室8。
60.为了确保冷凝室8的空气可以连续送入热化学储热反应器4，空气中水分需要尽快冷凝脱离，储水室13中的水经过喷淋送水管道14和喷淋送水水泵15作用，送入喷淋器16，对含水空气进行喷淋冷凝，冷凝的水从冷凝室8底部经回水管道17和回水水泵18进入储水室
13。
61.在用电高峰时，系统进行释热释电。
62.在用电高峰时，储水室13中的水经过释热水泵23和释热水管道24，送入水蒸气发生器25，产生水蒸气，并与热化学储热材料6进行水合反应，实现热量释放。释放的热量通过放气换热管道19，加热从储气室7出来的低温高压的压缩空气，使其成为高温高压的压缩空气，并通过放气管道20，带动膨胀机21和发电机22，实现电量的释放。
63.为了使热化学材料水合反应均匀，水蒸气发生器25采用条形出口，均匀吹向热化学储热材料6。
64.为了热化学材料水合反应迅速，冷凝室8的空气经过热量送气管道9和热量输气风机10作用，被送入热化学储热反应器4，带动水蒸气发生器25产生的水蒸气尽快与热化学储热材料6接触和反应，反应后的空气通过回气管道和回气风机作用回到冷凝室8。
65.为了确保冷凝室8的空气可以连续送入热化学储热反应器4，空气中水分需要尽快冷凝脱离，储水室13中的水经过喷淋送水管道14和喷淋送水水泵15作用，送入喷淋器16，对含水空气进行喷淋冷凝，冷凝的水从冷凝室8底部经回水管道17和回水水泵18进入储水室13。
66.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
技术特征：
1.一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，其特征在于，至少包括如下步骤：储能时：获取高压高温的压缩空气；使高压高温的压缩空气与热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应，以存储热能；对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；释能时：使脱水反应后的热化学储热材料发生水合反应，以释放热能；使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料进行换热，使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；利用高温高压的压缩空气膨胀做功，利用膨胀的输出功发电。2.根据权利要求1所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，其特征在于，利用干燥的空气对热化学储热材料脱水反应过程中产生的水体进行吸收。3.根据权利要求2所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，其特征在于，对吸收水分后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；循环利用获取到的干燥的空气对热化学储热材料脱水反应过程中产生的水体进行吸收；循环利用冷凝脱水产生的水体对吸收水体后的空气进行冷凝脱水处理。4.根据权利要求2所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，其特征在于，获取水蒸气；利用水蒸气与参加脱水反应且产生的水体被吸收后的热化学储热材料发生水合反应。5.根据权利要求4所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，其特征在于，采用干燥的空气携带水蒸气参与热化学储热材料的水合反应。6.根据权利要求5所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法，其特征在于，对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；循环利用获取到的干燥的空气重新携带水蒸气参与热化学储热材料的水合反应；循环利用冷凝脱水产生的水体对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理。7.一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，包括：空气压缩储电子系统，适于获取高压高温的压缩空气并对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；热化学脱水储热子系统，与所述空气压缩储电子系统相连，适于使高压高温的压缩空气与热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应；热化学水合释热子系统，与所述空气压缩储电子系统相连，适于使脱水反应后的热化学储热材料发生水合反应，并使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料进行换热，以使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；空气膨胀发电子系统，与所述热化学水合释热子系统相连，适于利用高温高压的压缩空气膨胀做功，并利用膨胀的输出功发电。
8.根据权利要求7所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述空气压缩储电子系统包括相连的电动机、压缩机、输气管道、输气换热管道以及储气室：所述输气换热管道流经所述热化学脱水储热子系统；所述电动机驱动所述压缩机工作，以获取高压高温的压缩空气；所述输气管道内高压高温的压缩空气被输送至所述输气换热管道，经所述热化学脱水储热子系统换热后，形成的高压低温的压缩空气被输送至所述储气室中。9.根据权利要求8所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述热化学脱水储热子系统包括热化学储热反应器，热化学储热材料填充在所述热化学储热反应器中；所述输气换热管道从所述热化学储热反应器中穿过，且被热化学储热材料包裹；储能时：在所述热化学储热反应器中，所述输气换热管道内的高压高温的压缩空气与所述输气换热管道外的热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应。10.根据权利要求9所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述热化学脱水储热子系统还包括输气单元；所述输气单元包括相连的冷凝室、热量送气管道、热量输气风机、热量回气管道以及热量回气风机；所述热量送气管道的出气口与所述热化学储热反应器的进气口相连通，所述热量回气管道的进气口与所述热化学储热反应器的出气口相连通；所述冷凝室内干燥的空气经所述热量送气管道被所述热量输气风机输送至所述热化学储热反应器中，以对热化学储热材料脱水反应过程中产生的水体进行吸收；吸收水分后的空气经所述热量回气管道被所述热量回气风机重新输送回所述冷凝室中。11.根据权利要求10所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述热化学脱水储热子系统还包括冷凝脱水单元；所述冷凝脱水单元包括相连的储水室、喷淋送水管道、喷淋送水水泵、喷淋器、回水管道以及回水水泵；所述喷淋器设置在所述冷凝室内，所述回水管道的进水口与所述冷凝室的出水口相连通；所述储水室内的水体经所述喷淋送水管道被所述喷淋送水水泵输送至所述冷凝室内的喷淋器中，在所述冷凝室中对吸收水分后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；所述冷凝室中的水体经所述回水管道被所述回水水泵重新输送回所述储水室中。12.根据权利要求7所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述空气膨胀发电子系统包括相连的储气室、放气换热管道、放气管道、膨胀机以及发电机；所述放气换热管道流经所述热化学水合释热子系统；所述储气室中高压低温的压缩空气经所述放气换热管道输送进入所述热化学水合释热子系统换热后，形成的高温高压的压缩空气经所述放气管道被输送至所述膨胀机中膨胀做功，利用膨胀的输出功驱动所述发电机进行发电。13.根据权利要求12所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在
于，所述热化学水合释热子系统包括热化学储热反应器、以及相连的储水室、释热水泵、释热水管道与水蒸气发生器；热化学储热材料填充在所述热化学储热反应器中；所述放气换热管道从所述热化学储热反应器中穿过，且被热化学储热材料包裹；所述水蒸气发生器设置在所述热化学储热反应器中；释能时：所述储水室中的水体经所述释热水管道被所述释热水泵输送至所述水蒸气发生器；通过所述水蒸气发生器在所述热化学储热反应器中形成水蒸气，使脱水反应后的热化学储热材料与水蒸气接触后发生水合反应，以释放热量。14.根据权利要求13所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述热化学水合释热子系统还包括输气单元；所述输气单元包括相连的冷凝室、热量送气管道、热量输气风机、热量回气管道以及热量回气风机；所述热量送气管道的出气口与所述热化学储热反应器的进气口相连通，所述热量回气管道的进气口与所述热化学储热反应器的出气口相连通；所述冷凝室内干燥的空气经所述热量送气管道被所述热量输气风机输送至所述热化学储热反应器中携带水蒸气参与热化学储热材料的水合反应；携带水蒸气参与水合反应后的空气经所述热量回气管道被所述热量回气风机重新输送回所述冷凝室中。15.根据权利要求14所述的耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能系统，其特征在于，所述热化学水合释热子系统还包括冷凝脱水单元；所述冷凝脱水单元包括相连的储水室、喷淋送水管道、喷淋送水水泵、喷淋器、回水管道以及回水水泵；所述喷淋器设置在所述冷凝室内，所述回水管道的进水口与所述冷凝室的出水口相连通；所述储水室内的水体经所述喷淋送水管道被所述喷淋送水水泵输送至所述冷凝室内的喷淋器中，在所述冷凝室中对携带水蒸气参与水合反应后的空气进行冷凝脱水处理，以获取干燥的空气；所述冷凝室中的水体经所述回水管道被所述回水水泵重新输送回所述储水室中。
技术总结
本发明涉及压缩空气储能技术领域，提供了一种耦合水合反应热化学储热的压缩空气储能方法及系统，该方法至少包括如下步骤：获取高压高温的压缩空气；使高压高温的压缩空气与热化学储热材料进行换热，使热化学储热材料吸热后发生脱水反应；对放热后形成的高压低温的压缩空气进行存储；使脱水反应后的热化学储热材料发生水合反应；使高压低温的压缩空气与水合反应后的热化学储热材料进行换热，使高压低温的压缩空气吸热后形成高压高温的压缩空气；利用高温高压的压缩空气膨胀做功，利用膨胀的输出功发电。该方法，利用热化学储热材料进行储热，储热密度更高，减小了压缩空气储能系统的储热体的体积，提高了系统运行效率，有助于系统的选址和建设。统的选址和建设。统的选址和建设。
