[go: up one dir, main page]

ES2954441T3 - Aparato de almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía, método de almacenamiento de energía y turbina eólica - Google Patents

Aparato de almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía, método de almacenamiento de energía y turbina eólica Download PDF

Info

Publication number
ES2954441T3
ES2954441T3 ES20875221T ES20875221T ES2954441T3 ES 2954441 T3 ES2954441 T3 ES 2954441T3 ES 20875221 T ES20875221 T ES 20875221T ES 20875221 T ES20875221 T ES 20875221T ES 2954441 T3 ES2954441 T3 ES 2954441T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
energy storage
component
storage device
wall
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20875221T
Other languages
English (en)
Inventor
Liang Bai
Yan Liu
Caisheng Zhang
Kexin Xu
Feng Wang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goldwind Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd filed Critical Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2954441T3 publication Critical patent/ES2954441T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/18Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/0208Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply
    • F24H7/0216Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply the transfer fluid being air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/18Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863Arrangement or mounting of electric heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F28D7/085Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
    • F28D7/087Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Un aparato de almacenamiento de energía (1), un sistema de almacenamiento de energía, un método de almacenamiento de energía y una turbina eólica. El aparato de almacenamiento de energía comprende: una carcasa (10), provista de una cavidad de alojamiento (10a) formada por una pared; un componente de almacenamiento de calor (20), dispuesto en la cavidad de alojamiento, comprendiendo el componente de almacenamiento de calor un cuerpo de almacenamiento de calor (21) y un conductor (22) dispuesto dentro del cuerpo de almacenamiento de calor, estando previsto el cuerpo de almacenamiento de calor con múltiples canales de transferencia de calor (211) que corren a través del mismo en una primera dirección, acomodándose el conductor dentro de los múltiples canales de transferencia de calor, y un extremo del conductor extendiéndose más allá de la pared para conectarse eléctricamente a un aparato de energía externo. Al consumir rápidamente energía adicional del aparato de energía externo mediante el componente de almacenamiento de calor proporcionado dentro de la carcasa y almacenado en forma de calor, la energía se ahorra y utiliza eficazmente, reduciendo así el autoconsumo de electricidad de la turbina eólica, y facilitando la regulación de la potencia de generación de electricidad del aerogenerador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía, método de almacenamiento de energía y turbina eólica
CAMPO TÉCNICO
[0001] La presente solicitud se refiere al campo técnico del almacenamiento de energía y, en particular, a un dispositivo de almacenamiento de energía, un sistema de almacenamiento de energía, un método de almacenamiento de energía y una turbina eólica.
ANTECEDENTES
[0002] Una turbina eólica puede convertir energía eólica en energía eléctrica a través de una serie de dispositivos eléctricos, tal como un generador, un convertidor y un transformador. La turbina eólica incluye un gran número de componentes, tales como un motor, un sistema eléctrico, un sistema de lubricación, un sistema hidráulico y similares. Estos componentes consumen electricidad por sí mismos mientras sirven para la generación de energía.
[0003] Dado que el viento natural está cambiando, en condiciones de que la turbina eólica funcione normalmente, la incertidumbre de la condición del viento puede causar la fluctuación de tensión del generador, lo que a su vez puede causar daños al protector contra sobretensiones en el generador y otros componentes. Por lo tanto, los dispositivos eléctricos mencionados anteriormente deben ajustar la energía generada en tiempo real para cumplir con los requisitos de la vida útil de la turbina eólica y los estándares de la red eléctrica. El documento CN 202 835 795 U describe el preámbulo de la reivindicación 1 y, en particular, una caldera de agua caliente de almacenamiento de calor eléctrica sólida que comprende un cuerpo de caldera, y un retenedor de calor está dispuesto en el cuerpo de caldera. Una pluralidad de hileras de bloques de almacenamiento de calor está dispuesta en el retenedor de calor, hileras de bloques de almacenamiento de calor adyacentes están dispuestas en un modo escalonado, y una pluralidad de bloques de almacenamiento de calor están dispuestos en cada hilera de bloques de almacenamiento de calor. En cada bloque de almacenamiento de calor se dispone al menos un conducto de ventilación usado para calefacción o radiación, los conductos de ventilación de los bloques de almacenamiento de calor en el mismo curso se comunican para formar un canal de ventilación.
[0004] El documento CN 108106009 describe una caldera de almacenamiento de calor que comprende una carcasa, un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de almacenamiento de energía; el dispositivo de calentamiento y el dispositivo de almacenamiento de energía están dispuestos en la carcasa; el dispositivo de almacenamiento de energía se compone de una pluralidad de cuerpos de almacenamiento de energía en una estructura de bloque; los cuerpos de almacenamiento de energía están dispuestos de diferentes maneras para formar los dispositivos de almacenamiento de energía en diferentes formas; el dispositivo de calentamiento comprende una pluralidad de cuerpos de calentamiento; cada cuerpo de almacenamiento de energía está provisto de una pieza de montaje; cada cuerpo de calentamiento está instalado en la pieza de montaje correspondiente; cada cuerpo de almacenamiento de energía está hecho de un material de carbono; y cada cuerpo de calentamiento está hecho de grafito.
[0005] El documento CN 108800575 A divulga una estación de energía limpia de tipo familiar. La estación de energía se compone de una caja y una placa divisoria. La placa divisoria divide el espacio interno de la caja en un área de almacenamiento de calor y un área de impulsión de liberación de calor. Un cuerpo de almacenamiento de calor está dispuesto en el área de almacenamiento de calor y está provisto internamente de canales de almacenamiento de calor y canales de liberación de calor. Los conjuntos de calentamiento eléctrica están dispuestos en los canales de almacenamiento de calor de manera correspondiente.
[0006] El documento ES 1034929 A divulga un intercambiador de calor de almacenamiento térmico, en el que el depósito térmico calentado eléctricamente o por un quemador o gases de horno, y utilizado para almacenamiento de calor o intercambio de calor regenerativo u otro para calentar medios como aire o agua, comprende una masa de ferrofósforo o material a base de ferrofósforo que puede consistir en bloques o tejas o un lecho de material granulado.
[0007] El documento KR 2002 0017138 A divulga una caldera eléctrica del tipo de almacenamiento de calor que comprende una cámara de almacenamiento de calor, en la que se apilan bloques de almacenamiento de calor calentados directamente por un calentador eléctrico. Una cámara de intercambio de calor está comunicada con la cámara de almacenamiento de calor a través de un paso de entrada y un paso de salida. Se instala un intercambiador de calor en una cámara de circulación para realizar el intercambio de calor con agua en circulación. Un soplador está
instalado debajo del paso de salida de la cámara de circulación. Se instala una resistencia de aire en una tubería de descarga de obleas conectada al intercambiador de calor.
[0008] El documento CN 106762418 A se refiere al campo técnico de los sistemas de energía insular, en particular, a un sistema de energía insular basado en la generación de energía eólica, almacenamiento ajustable de electricidad y almacenamiento de calor.
SUMARIO
[0009] El propósito de la presente solicitud es proporcionar un dispositivo de almacenamiento de energía, un sistema de almacenamiento de energía, un método de almacenamiento de energía y una turbina eólica. El dispositivo de almacenamiento de energía puede consumir rápidamente la energía adicional de un dispositivo de energía externo y almacenarla en forma de energía térmica.
[0010] En un aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan un dispositivo de almacenamiento de energía, que incluye: una carcasa que tiene una cavidad de alojamiento formada por un componente de pared; un componente de almacenamiento de calor dispuesto en la cavidad de alojamiento, en el que el componente de almacenamiento de calor incluye un cuerpo de almacenamiento de energía y un componente de conducción, el cuerpo de almacenamiento de energía está provisto de una pluralidad de canales de transferencia de calor que penetran a través del cuerpo de almacenamiento de energía a lo largo de una primera dirección, el componente de conducción está alojado en la pluralidad de canales de transferencia de calor, y un extremo del componente de conducción sobresale del componente de pared, para conectarse eléctricamente con un dispositivo de energía externo, en el que el cuerpo de almacenamiento de energía está provisto además de canales de ventilación que penetran a través del cuerpo de almacenamiento de energía a lo largo de una segunda dirección, los canales de ventilación y los canales de transferencia de calor están separados entre sí, y la segunda dirección se cruza con la primera dirección.
[0011] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el cuerpo de almacenamiento de energía es un componente estructural cuboide hecho de magnesio o una aleación que contiene magnesio.
[0012] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el cuerpo de almacenamiento de energía incluye una pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía empalmados entre sí, y cada submódulo de almacenamiento de energía está provisto de un canal de transferencia de calor que penetra a través del submódulo de almacenamiento de energía a lo largo de la primera dirección.
[0013] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el cuerpo de almacenamiento de energía incluye una pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía empalmados entre sí, cada submódulo de almacenamiento de energía es un componente estructural cuboide y un canal de transferencia de calor que se extiende a lo largo de la primera dirección está formado entre al menos dos submódulos de almacenamiento de energía adyacentes.
[0014] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, cada submódulo de almacenamiento de energía incluye primeros huecos prefabricados que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía a lo largo de la primera dirección, los primeros huecos prefabricados están ubicados en las cuatro esquinas del submódulo de almacenamiento de energía, y los primeros huecos prefabricados de cuatro submódulos de almacenamiento de energía adyacentes forman juntos un canal de transferencia de calor.
[0015] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, cada submódulo de almacenamiento de energía incluye segundos huecos prefabricados que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía a lo largo de la primera dirección, los segundos huecos prefabricados están ubicados en al menos dos superficies del submódulo de almacenamiento de energía, y los segundos rebajes prefabricados de dos submódulos de almacenamiento de energía adyacentes juntos forman un canal de transferencia de calor.
[0016] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el componente de conducción es un alambre de resistencia completo acomodado continuamente en la pluralidad de canales de transferencia de calor.
[0017] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el componente de conducción es una pluralidad de alambres de resistencia o una pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico acomodadas en la pluralidad de canales de transferencia de calor, y la pluralidad de alambres de resistencia o la pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico están conectados en los extremos para terminar en secuencia.
[0018] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el dispositivo de almacenamiento de energía incluye además un ventilador de refrigeración, el componente de pared de la carcasa incluye una primera pared y una segunda pared dispuestas de forma opuesta a lo largo de la segunda dirección, la primera pared está provista de una salida de aire, la salida de aire está provista de una tubería para comunicarse con un dispositivo externo, y el ventilador de refrigeración está dispuesto en la segunda pared y está dispuesto en correspondencia con los canales de ventilación.
[0019] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, la salida de aire de la carcasa está provista de una cortina de ventilación autocolgante.
[0020] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el componente de pared de la carcasa incluye además una tercera pared y una cuarta pared dispuestas de manera opuesta a lo largo de la primera dirección, el extremo del componente de conducción sobresale de la tercera pared y los espacios predeterminados se mantienen respectivamente entre el cuerpo de almacenamiento de energía y la tercera pared y entre el cuerpo de almacenamiento de energía y la cuarta pared.
[0021] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, una superficie exterior de la carcasa está provista de una capa de aislamiento térmico.
[0022] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el componente de almacenamiento de calor incluye además una base para soportar el cuerpo de almacenamiento de energía, y el cuerpo de almacenamiento de energía y la base en el componente de almacenamiento de calor están firmemente conectados como un todo a través de un dispositivo de presión y fijados al componente de pared de la carcasa.
[0023] De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el dispositivo de presión incluye una cubierta de presión y un sujetador dispuesto en la cubierta de presión, la cubierta de presión se presiona contra el cuerpo de almacenamiento de energía y el sujetador está conectado de forma fija al componente de pared de la carcasa. De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, el dispositivo de almacenamiento de energía incluye además un dispositivo de control de temperatura y un controlador conectado eléctricamente al dispositivo de control de temperatura, y el dispositivo de control de temperatura está dispuesto en la carcasa o el cuerpo de almacenamiento de energía.
[0024] En otro aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además un sistema de almacenamiento de energía aplicado a una turbina eólica, donde el sistema de almacenamiento de energía incluye: un convertidor conectado eléctricamente a un generador y un transformador de la turbina eólica; y el dispositivo de almacenamiento de energía anterior, en el que el componente de conducción del dispositivo de almacenamiento de energía está conectado eléctricamente al convertidor.
[0025] En otro aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además un método de almacenamiento de energía aplicado al sistema de almacenamiento de energía anterior, que incluye: determinar si el convertidor requiere un consumo de energía adicional; bajo la condición de que el convertidor requiera un consumo de energía adicional, encender un interruptor entre el componente de conducción y el convertidor a través del controlador, de modo que el dispositivo de almacenamiento de energía esté conectado eléctricamente al convertidor; bajo la condición de que el convertidor no requiera un consumo de energía adicional, apagar el interruptor entre el componente de conducción y el convertidor a través del controlador, de modo que el dispositivo de almacenamiento de energía se mantenga desconectado del convertidor. De acuerdo con el aspecto de la presente solicitud, después de encender el interruptor entre el componente de conducción y el convertidor a través del controlador, para que el dispositivo de almacenamiento de energía esté conectado eléctricamente al convertidor, el método incluye además: obtener una temperatura del almacenamiento de energía dispositivo y comparar la temperatura con un umbral de temperatura permisible del dispositivo de almacenamiento de energía; iniciar, bajo la condición de que la temperatura sea mayor que el umbral de temperatura permitido, un ventilador de refrigeración del dispositivo de almacenamiento de energía a través del controlador.
[0026] En otro aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además una turbina eólica que incluye el sistema de almacenamiento de energía anterior.
[0027] De acuerdo con el dispositivo de almacenamiento de energía, el sistema de almacenamiento de energía, el método de almacenamiento de energía y la turbina eólica proporcionados por la presente solicitud, la energía adicional del dispositivo de energía externo puede ser consumida rápidamente por el componente de almacenamiento de calor dispuesto en la carcasa y puede almacenarse en forma de energía térmica, que tiene las ventajas de una estructura simple, conservación de energía y protección del medio ambiente. La aplicación del dispositivo de almacenamiento de energía a la turbina eólica puede ahorrar y utilizar energía de manera efectiva, reducir el autoconsumo de la turbina eólica y facilitar el ajuste de la generación de energía de la turbina eólica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0028] La presente solicitud se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones no limitativas de la presente solicitud con referencia a los dibujos adjuntos. Además, otras características, objetos y ventajas de la presente solicitud se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones no limitativas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que números de referencia similares o parecidos indican características similares o parecidas.
La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de almacenamiento de energía proporcionado por una realización de la presente solicitud;
La figura 2 es un diagrama estructural esquemático en sección transversal del dispositivo de almacenamiento de energía que se muestra en la figura 1;
La figura 3 es un diagrama estructural esquemático de un componente de almacenamiento de calor del dispositivo de almacenamiento de energía que se muestra en la figura 1;
La figura 4 es un diagrama estructural esquemático de un submódulo de almacenamiento de energía del componente de almacenamiento de calor que se muestra en la figura 3;
La figura 5 es un diagrama estructural esquemático de un cuerpo de almacenamiento de energía del componente de almacenamiento de calor mostrado en la figura 3 a lo largo de una primera dirección;
La figura 6 es un diagrama estructural esquemático del cuerpo de almacenamiento de energía del componente de almacenamiento de calor mostrado en la figura 3 a lo largo de una segunda dirección;
La figura 7 es un diagrama de bloques estructural de un sistema de almacenamiento de energía para una turbina eólica proporcionada por una realización de la presente solicitud;
La figura 8 es un diagrama de flujo de un método de almacenamiento de energía para una turbina eólica proporcionada por una realización de la presente solicitud.
[0029] Descripción de los números de referencia:
1-dispositivo de almacenamiento de energía; 2-convertidor; 3-generador; 4-transformador; X-primera dirección; Y-segunda dirección;
10-carcasa; 10a-cavidad de alojamiento; 11-primera pared; 111 -salida de aire; 12-segundapared; 13-tercera pared; 14-cuarta pared;
20-componente de almacenamiento de 2calor; 21-cuerpo de almacenamiento de energía; 21a-submódulo de almacenamiento de energía; 211a-primer rebaje prefabricado; 211b-segundo rebaje prefabricado; 211-vía de transferencia de calor; 22-componente de conducción; 212-canal de ventilación; 23-base; 24-dispositivo de presión; 241-cubierta de presión; 242-sujetador; 25-interruptor;
30-ventilador de refrigeración.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0030] Las características y realizaciones de ejemplo de varios aspectos de la presente solicitud se describirán en detalle a continuación. En la siguiente descripción detallada, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de la presente solicitud. Será evidente, sin embargo, para los expertos en la técnica, que la presente solicitud puede ponerse en práctica sin algunos de estos detalles específicos. La siguiente descripción de las realizaciones pretende simplemente proporcionar una mejor comprensión de la presente solicitud al ilustrar ejemplos de la presente solicitud. La presente solicitud no se limita en modo alguno a ninguna configuración y algoritmo específicos propuestos a continuación, sino que cubre cualquier modificación, reemplazo y mejora de elementos, componentes y algoritmos sin apartarse del alcance de la presente solicitud. En los dibujos y en la siguiente descripción, al menos algunas de las estructuras y técnicas bien conocidas no se muestran para evitar oscurecer innecesariamente la presente solicitud.
[0031] Para proporcionar una mejor comprensión de la presente solicitud, el dispositivo de almacenamiento de energía, el sistema de almacenamiento de energía, el método de almacenamiento de energía y la turbina eólica proporcionados por las realizaciones de la presente solicitud se describirán en detalle a continuación con referencia a la figura 1 a la figura 8.
[0032] Véanse, por favor, las figuras 1 a 3 juntas. Las realizaciones de la presente solicitud proporcionan un dispositivo de almacenamiento de energía 1 que incluye una carcasa 10 y un componente de almacenamiento de calor 20.
[0033] La carcasa 10 tiene una cavidad de alojamiento 10a formada por un componente de pared. El componente de almacenamiento de calor 20 está dispuesto en la cavidad de alojamiento 10a. El componente de almacenamiento de calor 20 incluye un cuerpo de almacenamiento de energía 21 y un componente de conducción 22. El cuerpo de almacenamiento de energía 21 está provisto de una pluralidad de canales de transferencia de calor 211 que penetran a través del cuerpo de almacenamiento de energía 21 a lo largo de una primera dirección X. El componente de conducción 22 está alojado en la pluralidad de canales de transferencia de calor 211. Un extremo del componente de conducción 22 sobresale del componente de pared, para conectarse eléctricamente con un dispositivo de energía externo.
[0034] Opcionalmente, el cuerpo de almacenamiento de energía 21 es un componente estructural cuboide integral. El componente de conducción 22 puede ser un material conductor tal como un cable de resistencia o una varilla de calentamiento eléctrica que puede convertir la electricidad en energía térmica para calentar el cuerpo de almacenamiento de energía 21.
[0035] Opcionalmente, el componente de conducción 22 es un cable de resistencia completo acomodado continuamente en la pluralidad de canales de transferencia de calor 211. Como se muestra en la figura 3, todo el cable de resistencia se enrolla de un lado a otro en cada canal de transferencia de calor 211, para colocar un cable de resistencia más largo en un espacio estrecho. Opcionalmente, el componente de conducción 22 es una pluralidad de cables de resistencia o una pluralidad de varillas calefactoras eléctricas acomodadas en la pluralidad de canales de transferencia de calor 211, y la pluralidad de cables de resistencia o la pluralidad de varillas calefactoras eléctricas están conectadas de extremo a extremo en secuencia. Además, el diámetro exterior del componente de conducción 22 es ligeramente menor que el diámetro interior de los canales de transferencia de calor 211, lo que facilita la instalación del componente de conducción 22 en los canales de transferencia de calor 211.
[0036] El dispositivo de energía externo puede ser, por ejemplo, un convertidor de una turbina eólica. Un extremo del componente de conducción 22 sobresale del componente de pared y está conectado eléctricamente al convertidor, y el otro extremo del componente de conducción 22 está conectado al cuerpo de almacenamiento de energía 21. Cuando la corriente pasa a través del componente de conducción 22, el componente de conducción 22 puede generar calor. Por lo tanto, el exceso de energía eléctrica del convertidor se puede consumir rápidamente y el exceso de energía eléctrica se puede almacenar en el cuerpo de almacenamiento de energía 21 en forma de energía térmica, que no solo puede reducir la influencia del pico de tensión del dispositivo de energía externa en los componentes eléctricos, pero también ahorra y utiliza energía de manera efectiva.
[0037] De acuerdo con el dispositivo de almacenamiento de energía proporcionado por la presente solicitud, la energía extra del dispositivo de energía externo puede ser consumida rápidamente por el componente de almacenamiento de calor dispuesto en la carcasa y puede almacenarse en forma de energía térmica, que tiene las ventajas de una simple estructura, conservación de energía y protección del medio ambiente.
[0038] Véanse, por favor, las figuras 1 a 3 de nuevo. El cuerpo de almacenamiento de energía 21 del componente de almacenamiento de calor 20 puede ser un componente estructural cuboide hecho de magnesio o una aleación que contiene magnesio, que tiene un alto calor específico y una alta resistencia a la temperatura. La temperatura de almacenamiento de calor más alta del mismo puede ser de hasta 800 °C, y la densidad del mismo puede ser solo aproximadamente 1/3 del acero, que es fácil de procesar.
[0039] Cuando la energía almacenada por el dispositivo de almacenamiento de energía supera su propia capacidad de carga, por ejemplo, cuando la temperatura del cuerpo de almacenamiento de energía 21 supera la temperatura máxima permitida de 800 °C, el dispositivo de almacenamiento de energía debe disiparse a tiempo.
[0040] Específicamente, el cuerpo de almacenamiento de energía 21 está provisto además de canales de ventilación 212 que penetran a través del cuerpo de almacenamiento de energía 21 a lo largo de una segunda dirección Y, y la segunda dirección Y se cruza con la primera dirección X. Los canales de ventilación 212 y los canales de transferencia de calor 211 están separados entre sí para evitar el fenómeno de cortocircuito del flujo de aire durante el proceso de intercambio de calor, lo que mejora el efecto de disipación de calor del dispositivo de almacenamiento de energía. Preferiblemente, la segunda dirección Y y la primera dirección X son perpendiculares entre sí, lo cual es conveniente para procesar el cuerpo de almacenamiento de energía 21.
[0041] Para mejorar aún más el efecto de disipación de calor del dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de almacenamiento de energía proporcionado por la presente solicitud incluye además un ventilador de refrigeración 30. El componente de pared de la carcasa 10 incluye una primera pared 11 y una segunda pared 12 dispuestas de manera opuesta a lo largo de la segunda dirección Y. La primera pared 11 está provista de una salida de aire 111, y la salida de aire 111 está provista de una tubería para comunicarse con un dispositivo externo. El ventilador de refrigeración 30 está dispuesto en la segunda pared 12 y está dispuesto en correspondencia con los canales de ventilación 212. Además, el ventilador de refrigeración 30 está dispuesto frente a la salida de aire 111, lo que puede evitar el giro del canal de flujo de aire y mejorar el efecto de disipación de calor.
[0042] El ventilador de refrigeración 30 incluye un motor y palas conectadas al motor. A través de las palas, el aire frío del exterior puede introducirse en el cuerpo de almacenamiento de energía 21 a través de los canales de ventilación 212, para enfriar rápida y oportunamente el cuerpo de almacenamiento de energía 21 con temperatura excesiva y disipar el calor para evitar que el cuerpo de almacenamiento de energía 21 daños tales como grietas debido al sobrecalentamiento. Además, dado que los canales de ventilación 212 y los canales de transferencia de calor 211 están separados entre sí, el aire frío del exterior no contactará directamente con el componente de conducción 22. Por lo tanto, se puede evitar la oxidación acelerada del componente de conducción 22, como un cable de resistencia, lo que es beneficioso para prolongar la vida útil del componente de conducción 22.
[0043] Además, la salida de aire 111 está provista de una tubería para comunicarse con un dispositivo externo. El dispositivo externo puede ser un dispositivo en la turbina eólica, por ejemplo, un armario de control eléctrico que necesita ser deshumidificado, una estación hidráulica que necesita calentar aceite hidráulico en invierno y un dispositivo que necesita calentar aceite lubricante. La energía consumida puede almacenarse aún más en forma de energía térmica y liberarse cuando sea necesario para deshumidificar el armario de control eléctrico, aumentar la temperatura de la sala de máquinas en invierno, logrando así el propósito de reducir el autoconsumo de la turbina eólica.
[0044] Además, la salida de aire 111 de la carcasa 10 está provista de una cortina de ventilación autocolgante, y la cortina de ventilación autocolgante de uso común puede ser una persiana para formar un canal normalmente cerrado. Cuando el dispositivo de almacenamiento de energía necesita almacenar energía, el ventilador de refrigeración 30 y la cortina de ventilación autocolgante en la salida de aire 111 se cierran para minimizar el intercambio de calor entre el cuerpo de almacenamiento de energía 21 y el mundo exterior. Si es necesario consumir energía térmica en exceso, la energía térmica en exceso se puede transferir al dispositivo externo a través de la tubería en la salida de aire 111. Cuando la energía almacenada por el dispositivo de almacenamiento de energía alcanza su capacidad de carga y no se puede consumir rápidamente a tiempo, la cortina de ventilación autocolgante de la salida de aire 111 se puede abrir y el ventilador de refrigeración 30 puede disipar el calor a tiempo, mejorando así el flexibilidad del ajuste de temperatura del dispositivo de almacenamiento de energía. Véase, por favor, las figuras 4 a 6 juntas. Como realización opcional, el cuerpo de almacenamiento de energía 21 incluye una pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía 21a empalmados entre sí. Además, opcionalmente, cada submódulo de almacenamiento de energía 21a es un componente estructural cuboide.
[0045] En algunas realizaciones, cada submódulo de almacenamiento de energía 21a está provisto de un canal de transferencia de calor 211 que penetra a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la primera dirección X. Cuando el componente de conducción 22 es un cable de resistencia completo, el cable de resistencia completo es enrollado de un lado a otro en los canales de transferencia de calor 211 de los submódulos de almacenamiento de energía 21a. Cuando el componente de conducción 22 es una pluralidad de alambres de resistencia o una pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico, la pluralidad de alambres de resistencia o la pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico se conectan secuencialmente y se alojan en los canales de transferencia de calor 211 de la pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía 21a.
[0046] En algunas realizaciones, se forma un canal de transferencia de calor 211 que se extiende a lo largo de la primera dirección X entre al menos dos submódulos de almacenamiento de energía 21a adyacentes. Cuando el componente de conducción 22 es un cable de resistencia completo, el cable de resistencia completo se enrolla de un lado a otro en una pluralidad de canales de transferencia de calor 211 formados entre los submódulos de almacenamiento de energía 21a. Cuando el componente de conducción 22 es una pluralidad de alambres de resistencia o una pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico, la pluralidad de alambres de resistencia o la pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico se conectan secuencialmente y se acomodan en la pluralidad de canales de transferencia de calor 211 formados entre la pluralidad de canales de energía submódulos de almacenamiento 21a.
[0047] Específicamente, cada submódulo de almacenamiento de energía 21 a incluye primeros huecos prefabricados 211 a que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la primera dirección X, los primeros huecos prefabricados 211 a están ubicados en las esquinas del submódulo de almacenamiento de energía 21 a, y el primer los rebajes prefabricados 211a de los submódulos de almacenamiento de energía 21 a adyacentes forman juntos un canal de transferencia de calor 211. Opcionalmente, cuando el submódulo de almacenamiento de energía 21a es un componente estructural cuboide, los primeros huecos prefabricados 211a se ubican en las cuatro esquinas del submódulo de almacenamiento de energía 21 a, y los primeros huecos prefabricados 211a de cuatro submódulos de almacenamiento de energía 21 a adyacentes juntos forman un canal de transferencia de calor 211.
[0048] Opcionalmente, cada submódulo de almacenamiento de energía 21 a incluye segundos rebajes prefabricados 211 b que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la primera dirección X, los segundos rebajes prefabricados 211b están ubicados en las superficies del submódulo de almacenamiento de energía 21a, y los segundos rebajes prefabricados 211b de dos submódulos de almacenamiento de energía 21a adyacentes juntos forman un canal de transferencia de calor 211. Opcionalmente, cuando el submódulo de almacenamiento de energía 21 a es un componente estructural cuboide, los segundos rebajes prefabricados 211b están ubicados en al menos dos superficies del submódulo de almacenamiento de energía 21a, y los segundos rebajes prefabricados 211b de dos submódulos de almacenamiento de energía 21a adyacentes juntos forman un canal de transferencia de calor 211. Como realización opcional, los primeros huecos prefabricados 211a están dispuestos respectivamente en múltiples esquinas de cada submódulo de almacenamiento de energía 21a, y los segundos huecos prefabricados 211b están dispuestos respectivamente en múltiples superficies de cada submódulo de almacenamiento de energía 21a. De esta manera, se pueden formar más canales de transferencia de calor 211 entre la pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía 21a empalmados entre sí, lo que aumenta la densidad de distribución del componente de conducción 22 en el cuerpo de almacenamiento de energía 21 y mejora aún más la eficiencia de conducción térmica. del componente de almacenamiento de calor 20.
[0049] Además, cada submódulo de almacenamiento de energía 21a incluye además canales de ventilación 212 que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la segunda dirección Y, y los canales de ventilación 212 están separados de los primeros huecos prefabricados 211a y los segundos huecos prefabricados 211b.
[0050] Como se muestra en las figuras 3 y 4, el cuerpo de almacenamiento de energía 21 incluye cuarenta y ocho submódulos de almacenamiento de energía 21 a empalmados entre sí, y cada submódulo de almacenamiento de energía 21a es un componente estructural cuboide. Los cuarenta y ocho submódulos de almacenamiento de energía 21a están empalmados en una estructura cúbica que tiene cuatro capas, y cada capa tiene tres filas y cuatro columnas de los submódulos de almacenamiento de energía 21 a. Las cuatro esquinas de cada submódulo de almacenamiento de energía 21a están respectivamente provistas de un primer hueco prefabricado 211a que penetra a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la primera dirección X, y los primeros huecos prefabricados 211a de los cuarenta y ocho submódulos de almacenamiento de energía 21a forman seis canales de transferencia de calor 211. Además, los bordes superior e inferior de cada submódulo de almacenamiento de energía 21a están respectivamente provistos de un segundo rebaje prefabricado 211b que penetra a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la primera dirección X, y los segundos rebajes prefabricados 211b de los cuarenta y dos ocho submódulos de almacenamiento de energía 21a forman nueve canales de transferencia de calor 211. Todo el componente de conducción 22 se enrolla de un lado a otro en los quince canales de transferencia de calor 211 formados por los primeros huecos prefabricados 211a y los segundos huecos prefabricados 211b.
[0051] Además, cada submódulo de almacenamiento de energía 21a incluye además dos canales de ventilación 212 que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía 21a a lo largo de la segunda dirección Y. Los dos canales de ventilación 212 están separados de los primeros huecos prefabricados 211a y los segundos huecos prefabricados 211b, y los cuarenta y ocho submódulos de almacenamiento de energía 21 a forman treinta y dos canales de ventilación 212.
[0052] Como resultado, la pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía 21a tienen forma de cubo después de empalmarse entre sí. Por lo tanto, la pluralidad de primeros huecos prefabricados 211a y la pluralidad de segundos huecos prefabricados 211b pueden empalmarse entre sí para formar la pluralidad de canales de transferencia de calor 211 del cuerpo de almacenamiento de energía 21, acomodando así el componente de conducción 22. Mientras tanto, el ventilador de refrigeración 30 está dispuesto en correspondencia con los extremos de la pluralidad de canales de ventilación 212 para mejorar el efecto de disipación de calor del dispositivo de almacenamiento de energía. La pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía 21a de diseño modular se pueden empalmar arbitrariamente en cuerpos de almacenamiento de energía 21 de diferentes tamaños y volúmenes según los requisitos de uso. El número de submódulos de almacenamiento de energía 21a o el volumen total del único cuerpo de almacenamiento de energía 21 es proporcional a la longitud total del componente de conducción 22. La longitud del componente de conducción 22 es proporcional a la capacidad de consumo de energía, y más submódulos de almacenamiento de energía 21a significan que se puede almacenar más calor. La expansión puede ser conveniente y se puede mejorar la versatilidad y flexibilidad de los submódulos de almacenamiento de energía 21 a, que pueden cumplir los requisitos de almacenamiento de energía a nivel de parque eólico y facilitar la gestión de inventario.
[0053] Volviendo a la figura 2, el componente de almacenamiento de calor 20 incluye además una base 23 para soportar el cuerpo de almacenamiento de energía 21. La base 23 desempeña principalmente el papel de aislamiento eléctrico y aislamiento térmico. Por ejemplo, el material de la base 23 puede ser nailon resistente a altas temperaturas y otro plástico. Además, la base 23 puede ser una placa de metal envuelta con una capa resistente a altas temperaturas como nailon. El cuerpo de almacenamiento de energía 21 y la base 23 en el componente de almacenamiento de calor 20 están firmemente conectados como un todo a través de un dispositivo de presión 24 y están fijados al componente de pared de la carcasa 10. Por lo tanto, se puede evitar que el componente de almacenamiento de calor 20 se mueva en la carcasa 10 debido a golpes o vibraciones, y se puede evitar que el cuerpo de almacenamiento de energía 21 se dañe.
[0054] Específicamente, el dispositivo de presión 24 incluye una cubierta de presión 241 y sujetadores 242 dispuestos en la cubierta de presión 241, la cubierta de presión 241 se presiona contra el cuerpo de almacenamiento de energía 21 y los sujetadores están conectados de forma fija al componente de pared de la carcasa 10. Los sujetadores 242 pueden ser pernos con roscas externas, y el componente de pared de la carcasa 10 está provisto de orificios roscados internos. A través de la conexión roscada entre los sujetadores 242 y los orificios roscados internos del componente de pared, se puede ajustar la distancia entre la carcasa 10 y el componente de almacenamiento de calor 20, presionando o aflojando así el componente de almacenamiento de calor 20.
[0055] Además, el componente de pared de la carcasa 10 incluye además una tercera pared 13 y una cuarta pared 14 dispuestas de manera opuesta a lo largo de la primera dirección X, y el extremo del componente de conducción 22 sobresale de la tercera pared 13. Los espacios predeterminados se mantienen respectivamente entre el cuerpo de almacenamiento de energía 21 y la tercera pared 13 y entre el cuerpo de almacenamiento de energía 21 y la cuarta pared 14. Los espacios predeterminados pueden ser, por ejemplo, de 200 mm para permitir que el aire fluya dentro de la carcasa 10 y evitar que el fallo del componente de conducción 22 haga que la carcasa 10 se active.
[0056] Como se mencionó anteriormente, el material de la carcasa 10 es preferentemente un material metálico, que tiene una cierta resistencia estructural. Opcionalmente, la superficie exterior de la carcasa 10 está provista de una capa de aislamiento térmico para minimizar la transferencia de calor entre el interior y el exterior de la carcasa 10. El material de la capa de aislamiento térmico suele ser espuma no metálica, que también puede tener un efecto de aislamiento eléctrico.
[0057] Además, el dispositivo de almacenamiento de energía 1 incluye además un dispositivo de control de temperatura (no mostrado en la figura) y un controlador (no mostrado en la figura) conectados eléctricamente al dispositivo de control de temperatura. El dispositivo de control de temperatura puede estar dispuesto en la carcasa 10 o en el cuerpo de almacenamiento de energía 21, controlando así la temperatura del cuerpo de almacenamiento de energía 21 en tiempo real. De acuerdo con la temperatura monitoreada, el ventilador de refrigeración 30 puede ser activado o desactivado por el controlador, para realizar un control automático.
[0058] Para controlar más eficazmente el dispositivo de almacenamiento de energía 1, se dispone un interruptor 25 entre el componente de conducción 22 del componente de almacenamiento de calor 20 y el dispositivo de energía externo. El interruptor 25 puede cortar la transmisión de energía eléctrica a través del controlador, y el componente de conducción 22 solo puede generar calor cuando sea necesario. Por lo tanto, el inicio y el apagado del dispositivo de almacenamiento de energía 1 pueden controlarse en función de si el dispositivo de energía externo requiere un consumo de energía adicional.
[0059] Haciendo referencia a la figura 7, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además un sistema de almacenamiento de energía aplicado a una turbina eólica. El sistema de almacenamiento de energía incluye el dispositivo de almacenamiento de energía 1 descrito anteriormente y un convertidor 2. El componente de conducción 22 del dispositivo de almacenamiento de energía 1 está conectado eléctricamente al convertidor 2.
[0060] Como componente importante de la turbina eólica, el convertidor 2 juega un papel crucial en el funcionamiento de la turbina eólica. Bajo una condición de que la turbina eólica funcione normalmente, la incertidumbre de la condición del viento puede causar la fluctuación de tensión del generador 3, lo que a su vez puede causar daño al protector contra sobretensiones en el generador 3 y otros componentes.
[0061] Opcionalmente, el dispositivo de almacenamiento de energía 1 se coloca junto a un elemento de potencia del convertidor 2, como un rectificador y/o un inversor. Un extremo del componente de conducción 22 del dispositivo de almacenamiento de energía 1 sobresale del componente de pared y está conectado eléctricamente al convertidor 2, y el otro extremo del componente de conducción 22 está conectado al cuerpo de almacenamiento de energía 21. El exceso de energía eléctrica del convertidor se puede consumir rápidamente y el exceso de energía eléctrica se puede almacenar en el cuerpo de almacenamiento de energía 21 en forma de energía térmica, que no solo puede reducir la influencia del pico de tensión en el protector contra sobretensiones y otros componentes, sino que también ahorran energía de manera efectiva y facilitan el ajuste de la generación de energía de la turbina eólica.
[0062] De acuerdo con el sistema de almacenamiento de energía proporcionado por la presente solicitud, la aplicación del dispositivo de almacenamiento de energía 1 anterior puede ahorrar y utilizar energía de manera efectiva, reducir el autoconsumo de la turbina eólica y facilitar el ajuste de la generación de energía de la turbina eólica.
[0063] Además, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además una turbina eólica que incluye el sistema de almacenamiento de energía anterior.
[0064] Haciendo referencia a la figura 8, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además un método de almacenamiento de energía aplicado al sistema de almacenamiento de energía anterior. El método de almacenamiento de energía incluye principalmente dos partes de control: una parte es la energía que se almacena como calor y la otra parte es el consumo de calor.
[0065] Específicamente, el método de almacenamiento de energía incluye las etapas S1, S21 y S22.
[0066] Etapa S1: determinar si el convertidor 2 requiere un consumo de energía adicional. La información de si el convertidor 2 requiere un consumo de energía adicional puede obtenerse del sistema de control de la turbina eólica. Por ejemplo, la tensión de generación de energía del generador 3 es demasiado alta debido a un cambio repentino de las condiciones del viento, o la turbina eólica necesita consumir mucha energía inútil para el cruce de baja tensión.
[0067] Etapa S21: bajo la condición de que el convertidor 2 requiera un consumo de energía adicional, encender un interruptor 25 entre el componente de conducción 22 y el convertidor 2 a través del controlador, para que el dispositivo de almacenamiento de energía 1 se conecte eléctricamente al convertidor 2. El dispositivo de almacenamiento de energía 1 está conectado como un dispositivo eléctrico para el consumo de energía.
[0068] Etapa S22: bajo la condición de que el convertidor 2 no requiera un consumo de energía adicional, apagar el interruptor 25 entre el componente de conducción 22 y el convertidor 2 a través del controlador, de modo que el dispositivo de almacenamiento de energía 1 se mantenga desconectado del convertidor 2.
[0069] El dispositivo de almacenamiento de energía 1 se mantiene desconectado, y no tiene relación de conexión con el sistema de generación de energía del aerogenerador.
[0070] Además, después de la etapa S21 de encender el interruptor 25 entre el componente de conducción 22 y el convertidor 2 a través del controlador, de modo que el dispositivo de almacenamiento de energía 1 se conecte eléctricamente al convertidor 2, el método de almacenamiento de energía incluye además los pasos S3 y S4. Etapa S3: obtener una temperatura del dispositivo de almacenamiento de energía 1 y comparar la temperatura con un umbral de temperatura permisible del dispositivo de almacenamiento de energía 1.
[0071] Etapa S4: poner en marcha, bajo la condición de que la temperatura sea mayor que el umbral de temperatura permisible, un ventilador de refrigeración 30 del dispositivo de almacenamiento de energía 1 a través del controlador. Si la temperatura no supera el umbral de temperatura permitido, el calor almacenado se puede utilizar de acuerdo con la demanda real. Por ejemplo, la energía eléctrica puede almacenarse como energía térmica durante la noche cuando la demanda de energía es baja, para proporcionar calefacción a los residentes en invierno o para proporcionar servicios para los procesos de producción que requieren calefacción en las fábricas cercanas. Según el método de almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía proporcionado por la presente solicitud, cuando se necesita consumir la energía adicional generada por el convertidor 2, el dispositivo de almacenamiento de energía 1 puede consumir rápidamente la energía generada por el convertidor 2. Al mismo tiempo, la energía consumida se puede almacenar y se puede utilizar en forma de energía térmica cuando sea necesario, ahorrando y utilizando energía de manera efectiva.
[0072] Los expertos en la materia comprenderán que todas las realizaciones anteriores son de ejemplo y no limitativas. Se pueden combinar diferentes características técnicas en diferentes realizaciones para lograr resultados beneficiosos. Los expertos en la materia deberían ser capaces de comprender e implementar otras realizaciones variadas de las descritas mediante el estudio de los dibujos, la especificación y las reivindicaciones. En las reivindicaciones, el término "comprende" no excluye otros dispositivos y etapas; los objetos sin el uso de cuantificadores pretenden incluir uno o más objetos y pueden usarse indistintamente con "uno o más objetos"; los términos "primero", "segundo" se utilizan para indicar un nombre en lugar de especificar un orden en particular. Cualquier referencia numérica en las reivindicaciones no debe interpretarse como limitativo del alcance de protección. Las funciones de una pluralidad de partes en las reivindicaciones pueden implementarse mediante un solo módulo de hardware o software. La presencia de ciertas características técnicas en diferentes reivindicaciones dependientes no implica que estas características técnicas no puedan combinarse para lograr resultados beneficiosos.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de almacenamiento de energía (1), que comprende:
una carcasa (10) que tiene una cavidad de alojamiento (10a) formada por un componente de pared;
un componente de almacenamiento de calor (20) dispuesto en la cavidad de alojamiento (10a), en el que el componente de almacenamiento de calor (20) comprende un cuerpo de almacenamiento de energía (21) y un componente de conducción (22), estando provisto el cuerpo de almacenamiento de energía (21) de una pluralidad de canales de transferencia de calor (211) que penetran a través del cuerpo de almacenamiento de energía (21) a lo largo de una primera dirección (X), estando el componente de conducción (22) acomodado en la pluralidad de canales de transferencia de calor (211), y un extremo del componente de conducción (22) sobresale del componente de pared, para conectarse eléctricamente con un dispositivo de energía externo, caracterizado por que
el cuerpo de almacenamiento de energía (21) está provisto además de canales de ventilación (212) que penetran a través del cuerpo de almacenamiento de energía (21) a lo largo de una segunda dirección (Y), los canales de ventilación (212) y los canales de transferencia de calor (211) están separados entre sí, y la segunda dirección (Y) se cruza con la primera dirección (X).
2. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el cuerpo de almacenamiento de energía (21) es un componente estructural cuboide hecho de magnesio o una aleación que contiene magnesio.
3. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el cuerpo de almacenamiento de energía (21) comprende una pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía (21 a) empalmados entre sí, y cada submódulo de almacenamiento de energía (21a) está provisto de un canal de transferencia de calor (211) que penetra a través del submódulo de almacenamiento de energía (21a) a lo largo de la primera dirección (X).
4. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el cuerpo de almacenamiento de energía (21) comprende una pluralidad de submódulos de almacenamiento de energía (21a) empalmados entre sí, cada submódulo de almacenamiento de energía (21a) es un componente estructural cuboide y se forma un canal de transferencia de calor (211) que se extiende a lo largo de la primera dirección (X) entre al menos dos submódulos de almacenamiento de energía (21a) adyacentes.
5. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 4, en el que cada submódulo de almacenamiento de energía (21a) comprende unos primeros rebajes prefabricados (211a) que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía (21a) a lo largo de la primera dirección (X), estando los primeros rebajes prefabricados (211a) ubicados en cuatro esquinas del submódulo de almacenamiento de energía (21a), y los primeros rebajes prefabricados (211a) de cuatro submódulos de almacenamiento de energía adyacentes (21a) juntos forman un canal de transferencia de calor (211).
6. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 4, en el que cada submódulo de almacenamiento de energía (21a) comprende unos segundos rebajes prefabricados (211b) que penetran a través del submódulo de almacenamiento de energía (21a) a lo largo de la primera dirección (X), estando los segundos rebajes prefabricados (211b) ubicados en al menos dos superficies del submódulo de almacenamiento de energía (21a), y los segundos rebajes prefabricados (211b) de dos submódulos de almacenamiento de energía adyacentes (21a) juntos forman un canal de transferencia de calor (211).
7. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el componente de conducción (22) es un cable de resistencia completo alojado continuamente en la pluralidad de canales de transferencia de calor (211).
8. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el componente de conducción (22) es una pluralidad de cables de resistencia o una pluralidad de varillas de calentamiento eléctricas acomodadas en la pluralidad de canales de transferencia de calor (211), y la pluralidad de cables de resistencia o la pluralidad de varillas de calentamiento eléctricas están conectadas de extremo a extremo en secuencia.
9. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de almacenamiento de energía (1) comprende además un ventilador de refrigeración (30), el componente de pared de la carcasa (10) comprende una primera pared (11) y una segunda pared (12) dispuestos de forma opuesta a lo largo de la segunda dirección (Y), la primera pared (11) está provista de una salida de aire (111), la salida de aire (111) está provista de una tubería para comunicarse con un dispositivo externo, y el ventilador de refrigeración (30) se dispone en la segunda pared (12) y se dispone correspondiente a los canales de ventilación (212).
10. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 9, en el que la salida de aire (111) de la carcasa (10) está provista de una cortina de ventilación autocolgante.
11. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 9, en el que el componente de pared de la carcasa (10) comprende además una tercera pared (13) y una cuarta pared (14) dispuestas de manera opuesta a lo largo de la primera dirección (X), un extremo del componente de conducción (22) sobresale de la tercera pared (13), y se mantienen espacios predeterminados respectivamente entre el cuerpo de almacenamiento de energía (21) y la tercera pared (13) y entre el cuerpo de almacenamiento de energía (21) y la cuarta pared (14).
12. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que una superficie exterior de la carcasa (10) está provista de una capa de aislamiento térmico.
13. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el componente de almacenamiento de calor (20) comprende además una base (23) para soportar el cuerpo de almacenamiento de energía (21), y el cuerpo de almacenamiento de energía (21) y la base (23) en el componente de almacenamiento de calor (20) están firmemente conectados en conjunto a través de un dispositivo de presión (24) y fijados al componente de pared de la carcasa (10).
14. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 13, en el que el dispositivo de presión (24) comprende una cubierta de presión (241) y un sujetador (242) dispuestos en la cubierta de presión (241), la cubierta de presión (241) se presiona contra el cuerpo de almacenamiento de energía (21), y el sujetador (242) está conectado de forma fija al componente de pared de la carcasa (10).
15. El dispositivo de almacenamiento de energía (1) según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de almacenamiento de energía (1) comprende además un dispositivo de control de temperatura y un controlador conectado eléctricamente al dispositivo de control de temperatura, y el dispositivo de control de temperatura está dispuesto en la carcasa (10) o el cuerpo de almacenamiento de energía (21).
16. Un sistema de almacenamiento de energía aplicado a una turbina eólica, en el que el sistema de almacenamiento de energía comprende:
un convertidor (2); y
el dispositivo de almacenamiento de energía (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el componente de conducción (22) del dispositivo de almacenamiento de energía (1) está conectado eléctricamente al convertidor (2).
17. Un método de almacenamiento de energía aplicado al sistema de almacenamiento de energía según la reivindicación 16, que comprende:
determinar (S1) si el convertidor (2) requiere un consumo de energía adicional;
bajo una condición de que el convertidor (2) requiera consumo de energía adicional, encender (S21) un interruptor (25) entre el componente de conducción (22) y el convertidor (2) a través del controlador, para que el dispositivo de almacenamiento de energía (1) esté conectado eléctricamente al convertidor (2);
bajo la condición de que el convertidor (2) no requiera consumo de energía adicional, apagar (S22) el interruptor (25) entre el componente de conducción (22) y el convertidor (2) a través del controlador, para que el dispositivo de almacenamiento de energía (1) se mantenga desconectado del convertidor (2).
18. El método de almacenamiento de energía según la reivindicación 17, en el que después de encender (S21) el interruptor (25) entre el componente de conducción (22) y el convertidor (2) a través del controlador, para que el dispositivo de almacenamiento de energía (1) se conecte eléctricamente al convertidor (2), comprendiendo el método, además:
obtener (S3) una temperatura del dispositivo de almacenamiento de energía (1) y comparar la temperatura con un umbral de temperatura permisible del dispositivo de almacenamiento de energía (1);
iniciar (S4), bajo la condición de que la temperatura sea mayor que el umbral de temperatura permisible, un ventilador de refrigeración (30) del dispositivo de almacenamiento de energía (1) a través del controlador.
19. Una turbina eólica que comprende el sistema de almacenamiento de energía según la reivindicación 16.
ES20875221T 2019-10-12 2020-06-03 Aparato de almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía, método de almacenamiento de energía y turbina eólica Active ES2954441T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910969885.9A CN110645147A (zh) 2019-10-12 2019-10-12 储能装置、风力发电机组的储能系统及储能方法
PCT/CN2020/094188 WO2021068534A1 (zh) 2019-10-12 2020-06-03 储能装置、储能系统、储能方法及风力发电机组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2954441T3 true ES2954441T3 (es) 2023-11-22

Family

ID=69012599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20875221T Active ES2954441T3 (es) 2019-10-12 2020-06-03 Aparato de almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía, método de almacenamiento de energía y turbina eólica

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4030053B1 (es)
CN (1) CN110645147A (es)
AU (1) AU2020363503B2 (es)
CA (1) CA3154423A1 (es)
ES (1) ES2954441T3 (es)
WO (1) WO2021068534A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110645147A (zh) * 2019-10-12 2020-01-03 新疆金风科技股份有限公司 储能装置、风力发电机组的储能系统及储能方法
DE202019105940U1 (de) * 2019-10-25 2020-10-27 Thomas Piller Wärmespeichereinheit
CN113572186A (zh) * 2021-08-19 2021-10-29 厦门海辰新能源科技有限公司 储能系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1034929A (en) * 1963-09-26 1966-07-06 Albright & Wilson Mfg Ltd Heat storage apparatus
KR20020017138A (ko) * 2000-08-29 2002-03-07 박순옥 축열식 전기 보일러
EP1577548A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-21 Abb Research Ltd. Apparatus and method for storing thermal energy and generating electricity
CN101957603B (zh) * 2009-07-13 2012-10-10 联想(北京)有限公司 电子处理设备及该设备中低温敏感器件的保护方法
JP5739737B2 (ja) * 2011-06-08 2015-06-24 住友電気工業株式会社 誘導加熱装置、及びそれを備える発電システム
CN102818468A (zh) * 2011-06-12 2012-12-12 北京兆阳能源技术有限公司 一种固体储热装置
US9593866B2 (en) * 2012-06-14 2017-03-14 Sunlight Power, Inc. Thermal heat storage system
CN202835795U (zh) * 2012-07-24 2013-03-27 卢梅珍 一种固体电储热热水锅炉
DE102013006814B4 (de) * 2013-04-19 2021-12-30 K-Utec Ag Salt Technologies Speichersystem und Verfahren zur Speicherung und Verwertung temporärer elektrischer Energieüberschüsse
CN103573559B (zh) * 2013-11-22 2015-10-28 烟台卓越新能源科技有限公司 固体蓄热式风力二次发电装置及其控制方法
CN204663763U (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 湖南理工职业技术学院 一种具有储能装置的变速恒频风力发电装置
CN106762418A (zh) * 2017-01-19 2017-05-31 上海交通大学 基于风力发电可调节蓄电蓄热的孤岛能源系统
CN206609030U (zh) * 2017-03-21 2017-11-03 南京金合能源材料有限公司 一种油浸式相变储热电暖器
CN108799002A (zh) * 2017-05-01 2018-11-13 李启飞 风驱磁致热储能调峰式风力发电系统
CN206860366U (zh) * 2017-06-16 2018-01-09 南京工程学院 一种风电热储能系统
CN108106009A (zh) * 2017-11-06 2018-06-01 大同新成新材料股份有限公司 一种储热锅炉
CN207962808U (zh) * 2017-12-28 2018-10-12 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司 一种电加热式蓄热砖体结构
CN108204760A (zh) * 2017-12-28 2018-06-26 黑龙江特通电气股份有限公司 固体蓄热砖体结构及固体蓄热电锅炉
CN108800575A (zh) * 2018-06-14 2018-11-13 山东华春新能源有限公司 一种家庭型清洁能源站
CN110645147A (zh) * 2019-10-12 2020-01-03 新疆金风科技股份有限公司 储能装置、风力发电机组的储能系统及储能方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020363503A1 (en) 2022-05-12
CN110645147A (zh) 2020-01-03
EP4030053A1 (en) 2022-07-20
AU2020363503B2 (en) 2023-09-28
EP4030053B1 (en) 2023-07-26
EP4030053C0 (en) 2023-07-26
EP4030053A4 (en) 2022-11-16
WO2021068534A1 (zh) 2021-04-15
CA3154423A1 (en) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2954441T3 (es) Aparato de almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía, método de almacenamiento de energía y turbina eólica
CN102997423B (zh) 固体电蓄热装置
ES2704057T3 (es) Fuente de electricidad derivada de un barril blindado de combustible gastado
JP5740254B2 (ja) 水冷式風力発電装置及び風力発電装置の発電機冷却方法
CN108281590B (zh) 电池热管理装置及设有该装置的电池
US10219321B2 (en) Heating apparatus including batteries for storing electrical energy
EP2280467A2 (en) Cooling system and method for current carrying conductor
KR20110068572A (ko) 열전소자를 이용한 유입변압기용 직접 냉각장치
CN203100164U (zh) 固体电蓄热装置
WO2013155701A1 (zh) 防止自身过热的储能系统及防止储能系统过热的方法
JP2021071216A (ja) 太陽光発電を利用した熱源貯蔵システム
JP2024540248A (ja) 電気式流体ヒータ
US20150033758A1 (en) Combined heat and power plant and method for operation thereof
CN118214218B (zh) 电磁泵散热装置和反应堆系统
KR101086339B1 (ko) 열전소자를 이용한 유입변압기 냉각장치
CN207559004U (zh) 一种带风冷散热机构的液态金属电池保温箱
CN203871119U (zh) 一种油浸式变压器的散热装置
KR200412634Y1 (ko) 태양광 발전장치를 이용한 창문 난방용 블라인더형 커텐
CN213367662U (zh) 一种基于温差发电的阵列式直流电源
KR200493401Y1 (ko) 에너지 저장장치의 배터리 냉각장치
CN108736103B (zh) 一种用于电动车电池的散热装置及电动车电池组件
CN204905001U (zh) 节能干式变压器
EP2442060B1 (en) A generator, in particular for a wind turbine
CN112954936A (zh) 储能集装箱、风电储能系统和多能互补能源站
KR101111197B1 (ko) 냉각유체의 폐열을 이용한 열전발전시스템