分布式压缩空气储能系统及储能方法

权利要求书： 1.一种分布式压缩空气储能系统，其特征在于，包括：

至少两个气室结构；其中至少一个所述气室结构中充满压力液体，其余所述气室结构用于存储高压空气；所述气室结构之间压力液体相互流通；其中所述气室结构包括承压壳体和柔性气膜；所述承压壳体的内部具有容纳空间，所述柔性气膜通过固定件与所述承压壳体的磁性吸附作用贴附在所述承压壳体的内壁上；

压缩机组，所述压缩机组连接所述气室结构的气体通口，用于向所述气室结构中通入高压空气；及膨胀机组，所述膨胀机组连接所述气室结构的所述气体通口，以使所述气室结构中储存的高压空气通入所述膨胀机组中做功发电。

2.根据权利要求1所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述承压壳体为金属圈层和钢筋混凝土层构成的一体成型式结构；所述固定件为与所述金属圈层有磁性吸附作用的磁块和/或磁圈，用以将所述柔性气膜贴附固定在所述金属圈层的内壁周侧。

3.根据权利要求2所述的压缩空气储能系统，其特征在于，还包括柔性连接件；所述柔性连接件包括设置在所述金属圈层上的膨胀节和/或设置在所述钢筋混凝土层与所述金属圈层的之间的柔性填充部。

4.根据权利要求2所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述钢筋混凝土层内分布有预应力钢丝束；每束所述预应力钢丝束包括多股钢绞线。

5.根据权利要求1?4任一所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述气室结构上设置与所述气室结构连通的压力平衡件；所述压力平衡件用于在所述气室结构中的压力液体流出时平衡所述气室结构的内外气压。

6.根据权利要求5所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述柔性气膜为由PDF柔性材料或丁晴橡胶制成的耐压膜或气囊。

7.根据权利要求5所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述气室结构的液体通口之间利用液压管路连通；所述液压管路上设置多个液泵组件以及多个液阀；相邻的所述气室结构之间均设置有所述液泵组件，且每一所述气室结构的液体通口处均设置有所述液阀。

8.根据权利要求7所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述液泵组件用于将所述气室结构中的压力液体转移至存储高压空气的所述气室结构中，所述液泵组件包括液泵以及与所述液泵连接的控制阀。

9.根据权利要求5所述的压缩空气储能系统，其特征在于，所述气室结构的所述气体通口之间利用气压管路连通；所述气压管路上设置多个气阀；每一所述气阀对应设置在所述气体通口处。

10.一种压缩空气储能系统的储能方法，其特征在于，利用权利要求1?9中任一所述的压缩空气储能系统进行压缩空气储能，包括以下步骤：根据压缩空气储量确定气室结构的数量并修筑内空式或嵌凹式基体；在所述基体内安装柔性气膜的金属圈层并以所述金属圈层作为内层浇筑模板，沿所述金属圈层外侧一次浇筑成型制成钢筋混凝土层；

初始阶段中至少一个气室结构内充满压力液体；储能工况时，压缩机组将空气压缩生成高压空气并送入剩余的所述气室结构内；释能工况时，至少一个所述气室结构内的压力液体同时向充满高压空气的所述气室结构内输入压力液体，直至所述气室结构内压力液体完全驱替高压空气；同时所述气室结构内的高压空气全部进入膨胀机组内膨胀做功。

说明书： 一种分布式压缩空气储能系统及储能方法技术领域[0001] 本申请涉及存储领域技术领域，尤其涉及一种分布式压缩空气储能系统及储能方法。背景技术[0002] 随着新能源大规模利用，储能已成为全球能源转型进程中不可或缺的环节。尤其在大规模新能源基地等场景下，更需要大规模、长时、高效、低成本储能技术支撑。在众多储能技术中，普遍认为压缩空气储能系统显然是最具竞争力的大规模电力储能技术路线之一。压缩空气储能技术的技术原理为：在电网用电低谷时段，利用电能驱动压缩机工作，将空气由大气压力压缩到预定高压值并储存于储气罐内；在用电高峰时段，再将压缩的高压空气通过透平做功，驱动发电机发电。[0003] 相关压缩空气储能技术可以分为恒压式储能和变压式（或恒容式）储能两类，其中恒压式储能是压缩空气储能电站建设的理想模式。但是，为保证压缩空气储能系统的恒压输出，则需要采用液体静压系统定压，如海水底恒压、地下储库水库恒压等，液体静压系统定压不但对项目所在地的地质条件提出了严格的要求，还极大地增加了系统的建设投资成本，导致运行经济性较差。例如，CN114718684A公开了一种重力液压压缩空气储能系统和方法，其中，因液压竖井所需重力规模巨大导致储能系统的建设投资巨大；此外，储能系统运行时压力液体的体量所需也较大，造成巨大水资源浪费；而储气库也需要较大体积同时容纳压力液体和高压空气，使得建筑投资成本进一步增大，故相关技术中储能系统的工程实用性差、运行经济性较低。[0004] 此外，通过上述可知，储气库是压缩空气储能技术的重要组成部分，目前很多方案中均提出采用地下储气库和高压钢罐作为储气库的技术方案；但是建造地下储气库的地质资源稀缺，高压钢罐作为储气库其成本无法满足工程需要。而在地下利用围岩人工隧洞结构作为高压气体存储的储气库方案中，围岩人工隧洞的密封性能以及强度均不能满足高压储气需求，且其环境适应性差，对地质条件有特殊要求，均存在着诸多的局限性，且施工工艺复杂建设成本也较高。现有相关技术中CN207316457U提出了用于大容量高压流体介质储存的预应力混凝土压力容器，其中因钢衬与钢筋混凝土壳体并非一体成型式结构，钢衬与钢筋混凝土壳体之间易形成较大空鼓，预应力混凝土压力容器承压后，其中的钢衬增加了变形开裂的风险。此外该方案中钢衬与钢筋混凝土壳体之间也因膨胀系数不同，将钢衬与钢筋混凝土硬连接造成的压力容器移位形变问题，以及预应力混凝土压力容器运行带来的裂纹和形变的安全隐患问题，其中并未提出解决方案。此外在钢筋混凝土壳体的内表面设置密封薄膜的方案中，包括密封薄膜直接固定在钢筋混凝土壳体的内表面，或密封薄膜直接放置在钢筋混凝土壳体的壳体内。其中密封薄膜直接固定在钢筋混凝土壳体的内表面时需要借助锚固结构；锚固结构的设置破坏了密封薄膜的密封性，提高了密封薄膜的撕裂风险。如果密封薄膜直接放置在钢筋混凝土壳体内，随着大容量高压流体介质的充入和释放，密封薄膜进行自由折叠和受压扩展，由于多次受压折叠受损也不可逆，减少了密封薄膜的使用寿命，增加了压缩空气储能系统的维护保养成本和运行风险。[0005] 因此如何提供一种压缩空气储能系统，能够存储百万立方米级乃至以上超大容量气体，且降低压缩空气储能系统的投资成本、提高储能系统的运行经济性和稳定性及安全性是亟需解决的技术问题。发明内容[0006] 本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的目的在于提出一种分布式压缩空气储能系统及储能方法，本申请中的压缩空气储能系统可直接将高压空气存储在气室结构内无能量转换损失；且气室结构通过柔性气膜通过固定件与承压壳体的磁性吸附作用，无机械损伤的紧密贴附在承压壳体的内壁上，具有结构简单，密封性好，无泄露等特点，大大提高压缩空气储能系统的运行稳定性、密封性和安全性。此外，本申请利用压力液体在多个气室结构内循环流通，将高压空气恒压全容量释放，实现利用少量的压力液体，无体积损失地在气室结构之间循环，显著减少势能资源供应。[0007] 根据本申请的第一个方面提出了一种分布式压缩空气储能系统，包括：至少两个气室结构；其中至少一个所述气室结构中充满压力液体，其余所述气室

结构用于存储高压空气；所述气室结构之间压力液体相互流通；其中所述气室结构包括承压壳体和柔性气膜；所述承压壳体的内部具有容纳空间，所述柔性气膜通过固定件与所述承压壳体的磁性吸附作用贴附在所述承压壳体的内壁上；

压缩机组，所述压缩机组连接所述气室结构的气体通口，用于向所述气室结构中

通入高压空气；及

膨胀机组，所述膨胀机组连接所述气室结构的所述气体通口，以使所述气室结构

中储存的高压空气通入所述膨胀机组中做功发电。

[0008] 在一些实施例中，所述承压壳体为金属圈层和钢筋混凝土层构成的一体成型式结构；所述固定件为与所述金属圈层有磁性吸附作用的磁块和/或磁圈，用以将所述柔性气膜贴附固定在所述金属圈层的内壁周侧。[0009] 在一些实施例中，还包括柔性连接件；所述柔性连接件包括设置在所述金属圈层上的膨胀节和/或设置在所述钢筋混凝土层与所述金属圈层的之间的柔性填充部。[0010] 在一些实施例中，所述钢筋混凝土层内分布有预应力钢丝束；每束所述预应力钢丝束包括多股钢绞线。[0011] 在一些实施例中，所述气室结构上设置与所述气室结构连通的压力平衡件；所述压力平衡件用于在所述气室结构中的压力液体流出时平衡所述气室结构的内外气压。[0012] 在一些实施例中，所述柔性气膜为由PDF柔性材料或丁晴橡胶制成的耐压膜或气囊。[0013] 在一些实施例中，所述气室结构的液体通口之间利用液压管路连通；所述液压管路上设置多个液泵组件以及多个液阀；相邻的所述气室结构之间均设置有所述液泵组件，且每一所述气室结构的液体通口处均设置有所述液阀。[0014] 在一些实施例中，所述液泵组件用于将所述气室结构中的压力液体转移至存储高压空气的所述气室结构中，所述液泵组件包括液泵以及与所述液泵连接的控制阀。[0015] 在一些实施例中，所述气室结构的所述气体通口之间利用气压管路连通；所述气压管路上设置多个气阀；每一所述气阀对应设置在所述气体通口处。[0016] 根据本申请的二个方面提出了一种压缩空气储能系统的储能方法，利用上述任一实施例中的压缩空气储能系统进行压缩空气储能，包括以下步骤：根据压缩空气储量确定模块化分布的多个气室结构的数量，并修筑内空式或嵌凹

式基体；在所述基体内安装设置柔性气膜的金属圈层，以所述金属圈层作为内层浇筑模板，沿所述金属圈层外侧一次浇筑成型制成钢筋混凝土层；

初始阶段中至少一个气室结构内充满压力液体；储能工况时，压缩机组将空气压

缩生成高压空气并送入剩余的所述气室结构内；释能工况时，至少一个所述气室结构内的压力液体同时向充满高压空气的所述气室结构内输入压力液体，直至所述气室结构内压力液体完全驱替高压空气；同时所述气室结构内的高压空气全部进入膨胀机组内膨胀做功。

[0017] 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明[0018] 本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本申请一实施例提出的压缩空气储能系统的结构框图；

图2是本申请一实施例提出的气室结构的结构示意图；

图3是图2的气室结构的剖面结构示意图；

图4是本申请一实施例提出的气室结构的结构示意图；

图5是本申请一实施例提出的气室结构的结构示意图；

图6是图5的局部放大图；

图7是图6中的另一状态示意图；

图8是本申请一实施例提出的压缩空气储能系统中气室结构的连接示意图；

图9是本申请另一实施例提出的压缩空气储能系统内气室结构的分布连接示意

图；

图10是本申请一实施例提出的压缩空气储能系统的储能方法流程图；

图中，1000、压缩空气储能系统；1、气室结构；11、气体通口；12、液体通口；13、压力平衡件；131、通气孔；101、钢筋混凝土层；102、金属圈层；1021、膨胀节；103、柔性气膜；104、固定件；105、柔性填充部；2、压缩机组；3、膨胀机组；4、液压管路；5、液泵组件；51、液泵；52、控制阀；6、液阀；7、气压管路；8、气阀。

具体实施方式[0019] 下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。[0020] 下面详细描述本申请的示例，示例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的示例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。[0021] 根据本申请的第一个方面，提出了一种压缩空气储能系统1000，包括至少两个气室结构1、压缩机组2和膨胀机组3；气室结构1上设置有用于进出压缩空气的气体通口11和用于进出压力液体的液体通口12，如图8所示，压缩机组2连接气室结构1的气体通口11，用于向气室结构1中通入压缩空气；膨胀机组3连接气室结构1的气体通口11，如图1和图9所示，以使气室结构1中储存的压缩空气通入膨胀机组3中做功发电；其中压缩机组2和膨胀机组3均为本领域常规设置，不再赘述。本申请将需要存储的压缩空气存储在多个气室结构1内，可实现将压缩空气进行分装后预存在多个气室结构1内，将大规模气室结构1化整为小型模块化分布式布置，可使得气室结构1灵活布置不受地域限制，增强了气室结构1的环境适应性和使用灵活性。[0022] 其中至少一个气室结构1中充满压力液体，其余气室结构1中用于存储压缩空气；气室结构1之间的压力液体相互流通。换言之，在至少两个相互连通的气室结构1中，至少一个气室结构1中充满压力液体，其余气室结构1用于存储压缩空气。可知的，气室结构1可为两个或者超过两个的多个，其中压力液体至少充满一个气室结构1且气室结构1之间压力液体相互连通。如图1所示，气室结构1可为两个，一个气室结构1内存储压缩空气，另一个气室结构1内存满压力液体，即一个气室结构1的容积等于压力液体的体积；其中气室结构1上设置有用于进出压缩空气的气体通口11和用于进出压力液体的液体通口12；根据压缩空气与压力液体的流通特性，液体通口12设置在气室结构1的底部，气体通口11设置在气室结构1的顶部。

[0023] 因此本实施例中压缩空气储能系统1000的结构简单易实现且成本低，其在储能工况阶段时，压缩机组2将空气压缩生成压缩空气送入未存储压力液体的气室结构1内即可，实现了直接将压缩空气进行存储，无能量转换损失；其在释能工况阶段时，利用压力液体输入存储压缩空气的气室结构1内，即可利用少量的压力液体循环将压缩空气便捷高效稳定的恒压全容量输出，可减小压缩空气容量40%以上。此外，通过压力液体在多个气室结构1内的循环应用，减少压力液体储备量，相较于相关技术压力液体的储备量减少了90%以上，极大优化了气室结构1压缩空气储能的建设规模和投资成本，极大推动了大规模压缩空气储能技术的经济可行性。[0024] 其中，在本实施例中个，气室结构1包括承压壳体和和柔性气膜103；其中承压壳体的内部形成空间来储存大容量、高压的压缩空气，其为具有一定容纳体积的密封容器，并具有较强的支撑力和密封性，可用于绝热存储液体和气体。其中柔性气膜103，为由PDF柔性材料或丁晴橡胶制成的耐压膜或气囊，其通过固定件104与承压壳体的吸附作用，平整紧密贴附在金属圈层102的内壁上，可实现在不破坏或损伤柔性气膜103的前提下，将其无结构损伤地贴附固定。本申请相较于相关技术中利用锚固结构破坏了密封薄膜的技术方案，本申请大幅度降低了密封薄膜的撕裂风险以及气室结构1的运行风险；而本申请相较于密封薄膜直接放置在承压壳体内的方案，本申请的柔性气膜103无不可逆的折叠受损，提高了使用寿命。[0025] 在一些实施例中，承压壳体为金属圈层102和钢筋混凝土层101构成的一体成型式结构；固定件104为与金属圈层102有磁性吸附作用的磁块和/或磁圈，用以将柔性气膜103贴附固定在金属圈层102的内壁周侧。[0026] 示例的，承压壳体包括金属圈层102和钢筋混凝土层101，其中钢筋混凝土层101以金属圈层102作为内层浇筑模板，将预应力混凝土沿金属圈层102外侧一次浇筑成型，待钢筋混凝土层101与金属圈层102固化后，得到一体成型式结构的承压壳体。在本实施例中，钢筋混凝土层101以金属圈层102作为内层浇筑模板并沿金属圈层102外侧一次浇筑成型的方式，可在承压壳体内充入压缩空气进行承压时有效避免金属圈层102与钢筋混凝土层101之间出现空鼓的现象，以减少承压后的金属圈层102变形开裂的风险，提高气室结构1的运行安全性与稳定性。[0027] 示例的，如图2和图3所示；固定件104为磁块，磁块为圆形结构包括多个，多个磁块分散在柔性气膜103上，将柔性气膜103贴附在金属圈层102的内壁周侧；再如图4所示，磁块为与金属圈层102内部贴附的圈状结构的磁圈，将柔性气膜103贴附在金属圈层102的内壁周侧。[0028] 可知的，而金属圈层102为与磁块之间有磁性吸附作用的材质制备而成，金属圈层102可为具有导磁性的钢制材料。在一些实施例中，鉴于钢筋混凝土层101中的碱性腐蚀环境，以及钢筋混凝土层101和金属圈层102之间的空鼓环境为金属圈层102的腐蚀侵蚀提供了条件，因此可在金属圈层102外表面酸洗碱洗钝化后再浇筑混凝土材料，进一步提升气室结构1的气密性，实现密封性能的双重保险。

[0029] 综上所示，本实施例中的气室结构1由内到外采用柔性气膜103?金属圈层102?钢筋混凝土层101的三明治式夹心结构的设计方案，钢筋混凝土层101提供气室结构1耐压强度的同时可降低投入成本。本实施例中金属圈层102与钢筋混凝土层101一体成型，提升了气室结构1的耐压强度的同时，因金属圈层102和柔性气膜103均具有密封性，两者密封性能叠加，加强了气室结构1的气密性，实现对气室结构1密封性能的双重保险和管理，大大提高气室结构1的运行稳定性，不存在爆破失效的可能性。故本申请气室结构1的独特结构设计，具有结构简单，成本低，施工便捷，强度高，密封性好等特点，在压缩空气储能人工气穴、天然气储库等领域均有推广应用价值。[0030] 在一些实施例中，气室结构1还包括柔性连接件；柔性连接件包括设置在金属圈层102上的膨胀节1021和/或设置在钢筋混凝土层101与金属圈层102之间的柔性填充部105。

[0031] 其中，柔性连接件包括设置在金属圈层102上的膨胀节1021；或柔性连接件包括设置在钢筋混凝土层101和金属圈层102之间的柔性填充部105；或柔性连接件包括设置在金属圈层102上的膨胀节1021和设置在钢筋混凝土层101与金属圈层102之间，并与膨胀节1021对应设置的柔性填充部105。

[0032] 其中金属圈层102为20mm?34mm厚度的钢板压制成型的预制压力容器，使得金属圈层102达到一定的结构支撑性。在一些实施例中，每一个气室结构1内的金属圈层102均为压制成型的无缝一体式结构，其大大提高了气室结构1的密封性。可知的，在气室结构1采取模块化分布式的布局方案后，减低了单个气室结构1的容量，金属圈层102可实现工厂预制成型，并实现柔性气膜103的顺利设置。在工况中，压缩空气的储量不变的情况下，降低了大规模成型的质量控制难度，进一步降低整体的大规模气室结构1的建设成本。[0033] 其中，因钢筋混凝土层101和金属圈层102的膨胀系数不同，金属圈层102不可避免的会出现收缩问题，在钢筋混凝土层101和金属圈层102直接硬连接时会导致二者硬连接处易产生裂隙，并导致气室结构1形变，从而影响气室结构1的使用寿命。在一些方案中，可利用浇筑生成钢筋混凝土层101的混凝土材料中混入柔性介质，例如在混凝土材料中加入环氧树脂、沥青、玻璃纤维等掺料对混凝土材料改性，生成预应力混凝土材料（也可称为柔性混凝土材料），柔性混凝土材料为本领域常用材料不再赘述。柔性混凝土材料只能够在一定程度上缓解钢筋混凝土层101和金属圈层102直接硬连接时，因金属圈层102膨胀造成的移位问题以及其带来的安全隐患，并不能完全杜绝气室结构爆破失效的可能性。[0034] 小规模的气室结构1可将金属圈层102进行批量预制生产，用于承受压缩空气的部分压力和基本密封性能，相较于相关技术中只能在现场对金属圈层102拼装焊接，大大缩短了气室结构1的建成时间。因此在使用无缝一体式结构的金属圈层102时，柔性连接件包括设置在钢筋混凝土层101与金属圈层102之间的柔性填充部105，可理解的，在钢筋混凝土层101与金属圈层102之间利用柔性填充物进行填充可生成柔性填充部105，柔性填充部105在一定程度上缓解了金属圈层102膨胀造成的移位问题，如图6所示。示例的，在钢筋混凝土层

101上朝向金属圈层102的一侧填充柔性材料形成柔性填充部105，可知的柔性材料为柔性水泥、橡胶夹层等，其中柔性水泥可为普通市购材料，无特殊成分不再赘述。

[0035] 但是在一些实施例中，因单个气室结构1的容量较大，不能使用无缝一体式结构的金属圈层102时，可将金属圈层102分为上下两段，上下两段采用20mm?34mm厚度的钢板拼接成型，两段之间利用膨胀节1021进行连接，其中膨胀节1021可为波形膨胀节如图5所示。因此膨胀节1021的设置可减小钢筋混凝土层101或金属圈层102收缩时承压壳体的内应力，可完全避免金属圈层102的局部应力断裂，降低位移风险导致的气室结构1开裂概率，其中本实施例中柔性气膜103随着膨胀节1021的弯曲自适应调整。[0036] 如图5所示，金属圈层102分为上下两段，采用20mm?34mm厚度的钢板拼接成型，金属圈层102的上下两段之间利用波形膨胀节进行连接，金属圈层102的外侧为柔性混凝土层。优选的，在本实施例中可可在波形膨胀节与柔性混凝土层之间设置柔性填充部105，柔性填充部105环设在波形膨胀节外，其中柔性填充部105与柔性混凝土层随着波形膨胀节的形状自适应，如图7所示。[0037] 在一些实施例中，为了缓解金属圈层102的外侧因接触混凝土的腐蚀问题，柔性填充部105也可为套设在金属圈层102的外侧的橡胶夹层（未示出），本实施例中的方案可解决金属圈层102与钢筋混凝土层101因弹性模量不同引起变形的问题，对两者的接触界面的界面应力缓冲，同时也可改善金属圈层102的腐蚀问题。[0038] 本实施例利用柔性混凝土层、柔性填充部105和膨胀节1021共同协作，大大减小承压壳体的内应力，避免承压壳体开裂的风险。此外可知的，钢筋混凝土层101作为气室结构1的主要强度支撑结构，在施工现场一次浇筑成型，避免了施工缝面降低气室气密性和强度隐患。其中钢筋混凝土层101中的钢筋等级、配筋设计、混凝土标号及厚度均由气室结构1耐压校核计算以及综合考虑金属圈层102的耐压能力设计确定，此处为施工的具体方法，且为本领域常规技术手段，不再详述。[0039] 在一些实施例中，钢筋混凝土层101内分布有预应力钢丝束（未示出）；每束预应力钢丝束包括多股钢绞线。其中钢筋混凝土层101内预应力钢丝束承受内部压力，对于承受额定运行压力，预应力钢丝束有很大的裕量，其安全性依然是有保证的，即使钢筋混凝土层101可能多处开裂，预应力钢丝束却依然完好用于保持气室结构1结构完整。

[0040] 在一些实施例中，气室结构1上设置有与气室结构1连通的压力平衡件13；压力平衡件13用于在气室结构1中的压力液体流出时平衡气室结构1内外气压。[0041] 其中在气室结构1上设置有压力平衡件13，其中压力平衡件13与气室结构1连通，用于平衡气室结构1内外气压。可知的，在存储压力液体的气室结构1内，当压力液体流通转移时为实现压力液体的顺利流出且防止对气室结构1造成结构损伤，可设置平衡气室结构1内外压的压力平衡件13，保证存储压力液体的气室结构1在压力液体转移时，气室结构1的内外压力相同。示例的如图8所示，可通过在气室结构1上开设通气孔131，实现气室结构1的内外压力相同；但为保证气室结构1的存储密封性，压力平衡件13包括连通管；其中连通管为两端开放的管道结构，其与气室结构1一体成型件，其一端固定在气室结构1的顶部，另一端设置有连通阀，连通阀可根据压缩空气储能系统1000的工况关闭或打开，在连通阀关闭的情况下实现气室结构1的密封；在连通阀打开的情况下实现气室结构1的内外气压平衡。[0042] 在一些实施例中，气室结构1的液体通口12之间利用液压管路4连通；液压管路4上设置多个液泵组件5以及多个液阀6；相邻的气室结构1之间均设置有液泵组件5，且每一气室结构1的液体通口12处均设置有液阀6。[0043] 本实施例中各气室结构1的液体通口12之间利用液压管路4连通，如5所示，其中液压管路4为爪状结构，包括主流管道和多个分支流道；其中分支流道的两端分别连通主流管道和气室结构1的液体通口12，其中液阀6与分支流道配对使用，即一个分支流道上对应一个液阀6，用于控制分支流道的流量以及是否流通或封闭；而液泵组件5设置在相邻分支流道之间的主流管道上，用于泵送气室结构1内的压力液体，并配合分支流道上的液阀6，实现压力液体在不同的气室结构1内流通转移。示例的，液泵组件5包括液泵51以及与液泵51连接的控制阀52，其中根据压力液体的流通方向，控制阀52位于液泵51的上游。可知的，液泵51可为转移气室结构1内的压力液体提供输送力，而控制阀52可控制流经该主流管道处的压力液体的流量，其中压力液体的流量可以为0。

[0044] 在一些实施例中，气室结构1的气体通口11之间利用气压管路7连通；气压管路7上设置多个气阀8；每一气阀8对应设置在气体通口11处。[0045] 本实施例中各气室结构1的气体通口11之间利用气压管路7连通如图9所示，其中气压管路7可示例为爪状结构，包括主管道和多个分支管道；其中分支管道的两端分别连通主管道和气室结构1的气体通口11，其中气阀8与分支管道配对使用，即一个分支管道上对应一个气阀8，用于控制分支管道内的压缩空气流量，其中压缩空气的流量可以为0。示例的，在压缩空气储能系统1000不同的工况下气阀8的打开和关闭情况为：压缩空气储能系统1000在储能工况阶段时，除存储有压力液体的气室结构1之外，其余所有的气室结构1的气阀8均打开；压缩空气储能系统1000释能工况阶段时，接收压力液体的气室结构1内上的气阀8打开，其余的气室结构1上的气阀8均关闭。

[0046] 根据本申请的第三个方面提出了一种压缩空气储能系统1000的储能方法，如图10所示，该方法采用上述任意一项实施例中的压缩空气储能系统1000进行压缩空气储能；包括以下步骤：S1：根据压缩空气储量确定模块化分布的多个气室结构1的数量，修筑内空式或嵌凹式基体，并在基体内批量安装设置柔性气膜103的金属圈层102，以金属圈层102作为内层浇筑模板并沿金属圈层102外侧一次浇筑成型制成钢筋混凝土层101；

S2：初始阶段中至少一个气室结构内充满压力液体；储能工况时压缩空气送入未

存储压力液体的气室结构1内；释能工况时，至少一个气室结构1内的压力液体同时向充满压缩空气的气室结构1内输入压力液体，压缩空气进入膨胀机组3做功。

[0047] 其中S1中根据压缩空气储能系统1000的设计存储压缩空气储量，确定模块化分布式的多个气室结构1的数量，并考察勘测地址情况确定修筑气室结构1的选址区域，其中模块化分布式的气室结构1设计，气室结构1可覆土填埋，也可以露天独立布置，不受地域限制，不受地质水文条件限制，还显著降低工程施工难度。可选的，选址区域可为硬质地理环境，硬质指石质与沙性土质，地下水少的区域。在所选储气地址位置上，采用人工或机械方式挖掘出内空式或嵌凹式基体，其基体的结构形状及尺寸大于钢内衬的尺寸，以便于安装金属圈层102。因金属圈层102为工厂提前预制而成的设置膨胀节1021的结构，可根据基体的尺寸同时批量安装多个金属圈层102，在金属圈层102设置完成后，以金属圈层102作为内层浇筑模板并沿金属圈层102外侧一次浇筑成型制成钢筋混凝土层101，并在钢筋混凝土层101和膨胀节1021之间设置柔性填充部105；并在金属圈层102内设置柔性气膜103。本申请的气室结构1通过工厂预制构件金属圈层102结合现场浇筑钢筋混凝土层101的埋深的施工方式使得批量化生产成为可能，工程质量、工程进度、环境影响可靠性等方面具有较强的结构、施工和应用优势。

[0048] 其中以需要存储10Mpa的压缩空气，100MWh储能系统为例，则需要气室结构1的总容积为2万方，采用本申请中的气室结构1(约1000方/个)，则共需要20个，对气室结构1并不作具体限制，其可以为球形也可以为圆柱形，槽形等。示例的，气室结构1利用覆土填埋的方法修筑，其中气室结构1包括承压壳体和柔性气膜103，其中承压壳体为圆柱形，其且设置半球形的结构，其中承压壳体的内半径为r为5m，高为6m，金属圈层102的厚度20mm，与金属圈层102匹配的钢筋混凝土层101的厚度约1m，由于主要用材为混凝土，减少了钢材的使用，原材料成本较低。[0049] 在S2中，初始阶段中至少一个气室结构1内充满压力液体；储能工况时，压缩机组2将空气压缩生成压缩空气送入未存储压力液体的气室结构1内；释能工况时，至少一个气室结构1内的压力液体同时向充满压缩空气的气室结构1内输入压力液体，同时气室结构1内的压缩空气进入膨胀机组3推动膨胀机组3做功。[0050] 其中，至少一个气室结构1内充满压力液体可理解为一个、两个或多个气室结构1内充满压力液体，其中因本实施例中的压缩空气储能系统1000主要用于存储压缩空气实现储能，因此在应用中需要保证较多的气室结构1用于存储压缩空气，存储压力液体的气室结构1不宜较多。[0051] 示例的如图9所示，气室结构1三个，为便于描述，按照图中从右到左的方向依次对三个气室结构1为一号、二号和三号；其中一号气室结构1内存储压力液体；二号和三号气室结构1内存储压缩空气；在储能工况时，打开二号和三号气室结构1上的气阀8，保持一号气室结构1上的气阀8关闭同时保持一号、二号和三号气室结构1上的液阀6和连通阀133关闭，压缩机组2将空气压缩生成压缩空气送入二号和三号气室结构1内；释能工况时，打开一号气室结构1上的液阀6和连通阀133，并打开二号气室结构1

上的液阀6和气阀8以及一号和二号气室结构1之间的液泵51和控制阀52，一号气室结构1内的压力液体逐渐转移至二号气室结构1内；同时二号气室结构1内的压缩空气进入膨胀机组

3推动膨胀机组3做功；循环该过程，使得二号气室结构1内的压力液体逐渐转移至三号气室结构1内，最终完成利用少量的压力液体在多个气室结构1循环流通将存储的压缩空气恒压全容量释放，显著减少势能资源供应。

[0052] 需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。[0053] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。[0054] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0055] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。