本發(fā)明屬于熱力及流體機(jī)械范疇，涉及儲能技術(shù)，特別是抽水儲能、壓縮空氣儲能、熱力相變儲能及用于發(fā)電、加熱水、供冷和供水的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，電力儲能主要是為了解決兩方面的問題，一是解決白天和晚上以及由于季節(jié)性變化造成的電網(wǎng)上的電力供需不平衡。二是解決由于可再生能源發(fā)電受到自然條件的影響，造成的供電不穩(wěn)定和間歇供電。這些發(fā)電量與用電量之間的不平衡問題，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成了很大的麻煩，也使能量的有效利用率大大降低。為了解決這些問題，人們采取了儲能技術(shù)削峰填谷，將過多的發(fā)電量儲存起來，在用電量需求大時(shí)補(bǔ)充進(jìn)電網(wǎng)。在供電方面，儲能技術(shù)能夠維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，避免因?yàn)橛秒娏坎▌訉﹄娋W(wǎng)的沖擊，減少電網(wǎng)消耗。在用電方面，用戶可根據(jù)電價(jià)的峰谷值來選擇電能的儲存和釋放，提高用電的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，儲能系統(tǒng)還是分布式能源系統(tǒng)的的關(guān)鍵技術(shù)，分布式式能源系統(tǒng)采用大量小型分布式能源系統(tǒng)代替常規(guī)大型集中式能源系統(tǒng)，并且，由于系統(tǒng)的容量較小，系統(tǒng)負(fù)荷的波動也將大幅度增加，因此，采用能量儲存系統(tǒng)作為負(fù)荷平衡裝置是分布式能源系統(tǒng)必須考慮的措施。

目前已有的儲能技術(shù)包括抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄電池儲能、超導(dǎo)儲能、飛輪儲能和超級電容器儲能、相變儲熱儲能等，但由于容量、儲能周期、能量密度、充放電效率、壽命、投資運(yùn)行費(fèi)用、環(huán)保、自然條件等因素影響，目前已在大型商業(yè)系統(tǒng)中運(yùn)行的只有抽水儲能和壓縮空氣儲能兩種。

抽水儲能電站系統(tǒng)具有技術(shù)成熟、效率高、容量大等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的儲能發(fā)電系統(tǒng)。但是抽水儲能發(fā)電系統(tǒng)需要特殊的地理?xiàng)l件建造水庫和水壩，選址困難，同時(shí)建設(shè)周期長、投資大、環(huán)境影響大，因此受到很多限制。

壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，技術(shù)并不復(fù)雜，但通常需要合適的洞穴或礦井來儲存高壓空氣，這極大地限制了空氣儲能的發(fā)展；此外，壓縮空氣在釋放過程中壓力不斷減小，為保證膨脹機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，需要通過穩(wěn)壓裝置將高壓空氣節(jié)流降壓后使用，或?yàn)楸ＷC透平機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，將燃料與壓縮空氣混合輸入燃?xì)廨啓C(jī)一起混合燃燒，調(diào)節(jié)輸出動力。這些過程要么浪費(fèi)了大量的壓縮能，要么還會造成環(huán)境污染。

中國發(fā)明申請?zhí)枮?01110137038的申請文獻(xiàn)中提出了“一種抽水壓縮空氣儲能系統(tǒng)”，該系統(tǒng)在用電低谷時(shí)通過水泵將水從儲水池壓入氣壓罐，使罐內(nèi)氣體受到壓縮，從而將電能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能儲存起來；在用電高峰時(shí)，氣壓罐中高壓空氣將水壓出，經(jīng)輸水管道驅(qū)動水輪機(jī)并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。該系統(tǒng)特別適用于分布式小型儲能系統(tǒng)，但該系統(tǒng)儲能密度較低且沒有加熱水功能等。

另據(jù)報(bào)道，德國人發(fā)明了一種被稱為水利巖石儲能技術(shù)，其基本原理是：用圓柱體活塞形的巖石嵌放在形狀相同的儲水池中，有富裕電力時(shí)，泵會把水壓入儲水池中，此時(shí)巖石活塞就會被水壓提起，即將電能轉(zhuǎn)化成了重力勢能。而當(dāng)電網(wǎng)需要補(bǔ)充電能供應(yīng)時(shí)，閘門會打開，此時(shí)巖石活塞會下降，擠壓儲水池中的水流經(jīng)水輪機(jī)來發(fā)電，將重力勢能轉(zhuǎn)化成電能。該系統(tǒng)的儲能能力取決于巖石活塞的密度、尺寸、質(zhì)量和被抬高的高度等，由于巖石的密度并不高，巖石活塞的尺寸會很大，如果大型化，施工安裝都存在很多困難。另外，活塞能被提升的高度最多是其自身的一半，否則會側(cè)傾。

中國發(fā)明申請?zhí)枮?01310088097的申請文獻(xiàn)中提出了“一種正逆有機(jī)朗肯循環(huán)儲能的方法及系統(tǒng)”，該系統(tǒng)是利用相變儲能，儲能密度大，可穩(wěn)定連續(xù)實(shí)現(xiàn)電能儲存及釋放；但是，此系統(tǒng)沒有考慮熱力循環(huán)過程中的低品位熱能和冷量的有效利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種儲能密度高、能量損失小、受地理環(huán)境條件影響小、施工安裝方便，可儲熱發(fā)電、抽水壓縮氣體儲能發(fā)電、加熱冷水、供冷、供水的多功能儲能和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的和解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：

一種儲能裝置 ，包括動力泵、氣壓罐、水輪發(fā)電機(jī)組、儲水罐、管路、閥門等，動力泵的進(jìn)水口通過三通連接有進(jìn)水單向閥，進(jìn)水單向閥的進(jìn)水口連接有進(jìn)水管路，進(jìn)水管口與水源連通，動力泵的出水口通過管閥與氣壓罐的進(jìn)水口連通，氣壓罐的動力出水口通過管路、閥門與水輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口連通，水輪發(fā)電機(jī)組的出水口通過管路、閥門與儲水罐的進(jìn)水口連通，儲水罐的回水口或出水口通過管路、閥門也與動力泵的進(jìn)水口連通；氣壓罐內(nèi)裝有滾動隔膜，隔膜將氣壓罐分隔成高壓氣腔和高壓水腔，高壓水腔上安裝有進(jìn)水口、動力出水口；儲水罐內(nèi)裝有滾動隔膜，隔膜將儲水罐分隔成低壓水腔和低壓氣腔,低壓水腔上安裝有進(jìn)水口、回水口或出水口；氣壓罐的高壓氣腔上裝有開關(guān)閥和進(jìn)氣單向閥；氣壓罐的高壓水腔內(nèi)底部裝有第一換熱器、第二換熱器并分別與外部熱源連通換熱，高壓水腔上還裝有熱水出水管路、閥門，儲水罐的低壓水腔上也裝有出水管路、閥門；氣壓罐、儲水罐外包覆有絕熱保溫材料，隔膜是隔熱隔膜；

在氣壓罐的高壓氣腔和儲水罐的低壓氣腔上還并聯(lián)有相變儲能裝置，相變儲能裝置包括：高壓工質(zhì)儲罐、低壓工質(zhì)儲罐、壓縮機(jī)、管路、閥門、相變工質(zhì)；高壓工質(zhì)儲罐由一絕熱保溫材料包覆的罐體、置于罐體腔內(nèi)的高溫相變材料、相變工質(zhì)組成，高壓工質(zhì)儲罐上開有進(jìn)出氣口；低壓工質(zhì)儲罐由一絕熱保溫材料包覆的罐體、置于罐體腔內(nèi)的低溫相變材料、相變工質(zhì)以及置于低壓工質(zhì)儲罐內(nèi)并與罐體外的工質(zhì)循環(huán)裝置聯(lián)通的換熱器組成，低壓工質(zhì)儲罐上開有進(jìn)出氣口；壓縮機(jī)的進(jìn)氣口通過管閥與低壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口連通，同時(shí)低壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口還通過管閥與儲水罐的低壓氣腔連通，壓縮機(jī)的出氣口通過管閥與高壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口連通，同時(shí)高壓工質(zhì)罐的進(jìn)出氣口還通過管閥與氣壓罐的高壓氣腔連通。

低壓工質(zhì)儲罐內(nèi)的換熱器與罐體外的工質(zhì)循環(huán)裝置聯(lián)通后，在與外部熱源連通時(shí)可實(shí)現(xiàn)向儲罐內(nèi)輸送熱量；在與外部蒸發(fā)器連通時(shí)，可為外部提供冷量。

這里所述管閥包括管路和閥門，閥門包括：開關(guān)閥、流量控制閥、壓力控制閥等，這里所述進(jìn)出氣管是指進(jìn)氣管、出氣管為同一管路，這里是所述流體包括氣流和液流或氣液兩相流。這里所述第一換熱器與外部熱源連通換熱是指換熱器可與太陽能或廢熱水或廢熱氣或生物質(zhì)熱等進(jìn)行各種熱量交換。這里所述第二換熱器與外部熱源連通換熱，包括：換熱器與相變儲熱發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的熱能進(jìn)行交換，例如壓縮機(jī)出氣口的熱量或膨脹機(jī)出氣口的余熱；其它環(huán)境中的熱能，例如太陽能、生物質(zhì)能、工業(yè)余熱等。所述動力泵的動力來源可以是電網(wǎng)電力，也可以是可再生能源、余壓、余熱和常規(guī)低谷電等。該系統(tǒng)有以下工作模式：（1）動力泵直接提水供水模式；（2）提水壓縮空氣儲能發(fā)電模式；（3）電網(wǎng)電力相變儲熱發(fā)電模式；（4）提水壓縮空氣儲能+外接加熱器加熱水供水模式；（5）相變儲熱發(fā)電+熱水供水模式；（6）提水壓縮空氣儲能發(fā)電+相變儲熱發(fā)電模式；（7）壓縮空氣儲能發(fā)電+相變儲熱發(fā)電+加熱水模式；（8）可再生能源驅(qū)動的儲熱發(fā)電模式；（9）提水壓縮儲能+供冷模式；（10）冷熱電聯(lián)產(chǎn)模式等。

上述的一種儲能裝置 ，可供選擇的技術(shù)方案是：在高壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口、低壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口之間通過管閥并聯(lián)有膨脹機(jī)，膨脹機(jī)的進(jìn)流口通過管路和開關(guān)閥與高壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口連通或與氣壓罐的高壓氣腔連通，膨脹機(jī)的出流口通過管路與低壓工質(zhì)儲罐的進(jìn)出氣口連通或與儲水罐的低壓氣腔連通。

上述的一種儲能裝置 ，改進(jìn)的技術(shù)方案是：在壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與低壓工質(zhì)儲罐進(jìn)出氣口之間串接有吸熱換熱器。吸熱換熱器可以吸收環(huán)境中的熱量并傳換給工質(zhì)，根據(jù)環(huán)境條件的不同，吸熱換熱器可以是氣-氣換熱器、水-氣換熱器、太陽能換熱器等。

上述的一種儲能裝置 ，改進(jìn)的技術(shù)方案是：在壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與低壓工質(zhì)儲罐進(jìn)出氣口之間串接有膨脹閥。當(dāng)?shù)蛪汗べ|(zhì)儲罐出來的工質(zhì)帶有一定液態(tài)或氣液混合物時(shí)串接膨脹閥是必要的。

上述的一種儲能裝置 ，可供選擇的技術(shù)方案是：所述壓縮機(jī)為可逆壓縮/膨脹一體機(jī)?？赡鎵嚎s/膨脹一體機(jī)是一電動壓縮機(jī)和膨脹發(fā)電機(jī)一體化的裝置。

上述的一種儲能裝置 ，可供選擇的技術(shù)方案是：在高壓工質(zhì)儲罐與低壓工質(zhì)儲罐之間裝有間接熱泵，間接熱泵的蒸發(fā)器置于低壓工質(zhì)儲罐內(nèi)，間接熱泵的冷凝器置于高壓工質(zhì)儲罐內(nèi)，間接熱泵的壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與蒸發(fā)器的出氣口通過管路連通，間接熱泵的壓縮機(jī)的出氣口與冷凝器的進(jìn)氣口通過管路連通，冷凝器的出流口與膨脹閥的進(jìn)流口連通，膨脹閥的出氣口與蒸發(fā)器的進(jìn)流口連通。

上述的一種儲能裝置 ，可供選擇的技術(shù)方案是：所述水輪發(fā)電機(jī)是可逆式電動水泵/水輪發(fā)電機(jī)組。采用這種方案時(shí)可去掉動力泵及相關(guān)管閥，使投資更省。

上述的一種儲能裝置 ，優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述膈膜為滾動隔膜。

可供選擇的另一種儲能裝置 ，包括動力泵、氣壓罐、水輪發(fā)電機(jī)組、儲水罐、管路、閥門等，動力泵的進(jìn)水口通過三通連接有進(jìn)水單向閥，進(jìn)水單向閥的進(jìn)水口連接有進(jìn)水管路，進(jìn)水管口與水源連通，動力泵的出水口通過管閥與氣壓罐的進(jìn)水口連通，氣壓罐的動力出水口通過管路、閥門與水輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口連通，水輪發(fā)電機(jī)組的出水口通過管路、閥門與儲水罐的進(jìn)水口連通，儲水罐的回水口通過管路、閥門也與動力泵的進(jìn)水口連通；其特征在于：氣壓罐內(nèi)裝有隔膜，隔膜將氣壓罐分隔成高壓氣腔和高壓水腔，高壓水腔上設(shè)有進(jìn)流口、動力出水口；儲水罐內(nèi)裝有隔膜，隔膜將儲水罐分隔成低壓水腔和低壓氣腔，低壓水腔上設(shè)有進(jìn)水口、出水口或出水口；氣壓罐的高壓氣腔上裝有開關(guān)閥和進(jìn)氣單向閥；氣壓罐的高壓水腔內(nèi)裝有第一換熱器、第二換熱器并分別與外部熱源連通換熱，高壓水腔上還裝有熱水出水管路、閥門，儲水罐的低壓水腔上也裝有出水管路、閥門；氣壓罐、儲水罐外包覆有絕熱保溫材料，隔膜是隔熱隔膜；及

在氣壓罐的高壓氣腔內(nèi)裝有高溫相變材料和相變工質(zhì)，在儲水罐的低壓氣腔內(nèi)裝有低溫相變材料、相變工質(zhì)及與罐體的工質(zhì)循環(huán)裝置聯(lián)通的換熱器，在氣壓罐的高壓氣腔與儲水罐的低壓氣腔之間通過管閥連通有壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口通過管閥與儲水罐的低壓氣腔連通，壓縮機(jī)的出氣口通過管閥與氣壓罐的高壓氣腔連通。

上述的一種儲能裝置 ，可供選擇的技術(shù)方案是：在氣壓罐的高壓氣腔與儲水罐的低壓氣腔之間通過管閥并聯(lián)有膨脹機(jī)，膨脹機(jī)的進(jìn)流口通過管路和開關(guān)閥與氣壓罐的高壓氣腔的進(jìn)出氣口連通，膨脹機(jī)的出流口通過管路與儲水罐的低壓氣腔的進(jìn)出氣口連通。

上述的一種儲能裝置 ，可供選擇的技術(shù)方案是：所述壓縮機(jī)的動力采用可再生能源。

上述的一種儲能裝置 ，改進(jìn)的技術(shù)方案是：在氣壓罐的高壓氣腔與儲水罐的低壓氣腔之間安裝有回氣管路和開關(guān)閥，開關(guān)閥設(shè)置在回氣管路上?；貧夤苈泛烷_關(guān)閥可用于卸壓。

上述的一種儲能裝置，可作為海水淡化或其它水處理系統(tǒng)的高壓水源使用。

上述的一種儲能裝置，所述低溫相變材料的凝固點(diǎn)在-10°C~32°C之間，所述高溫相變材料的凝固點(diǎn)在110°C~160°C之間。

上述氣壓罐的高壓氣腔、高壓水腔與儲水罐的低壓氣腔、低壓水腔的“高壓”、“低壓”是指兩氣腔、水腔之間的相對壓力。所述高壓工質(zhì)儲罐、低壓工質(zhì)儲罐的“高壓”、“低壓”是指工質(zhì)儲罐之間的相對壓力。

有益效果：本發(fā)明的一種儲能裝置，一是功能多，具有提水、儲水、加熱水、供冷、抽水壓縮空氣儲能發(fā)電、相變儲熱發(fā)電或同時(shí)具有以上多項(xiàng)功能；二是儲能密度大，所采用的相變儲能與抽水壓縮空氣儲能發(fā)電相結(jié)合的方式比純空氣儲能有著更高的儲能密度；三是可用于電網(wǎng)電力儲能，也可用于可再生能源儲能；四是安裝使用方便，儲能裝備對安裝條件要求不高，而且移動方便，特別適合分布式能源和微電網(wǎng)使用。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的一種儲能裝置系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明的另一種儲能裝置系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：附圖1所示的一種儲能裝置系統(tǒng)，包括動力泵1、氣壓罐2、水輪發(fā)電機(jī)組3、儲水罐4、管路5、16、22、18等，閥門6-1至6-10及14、17、19、21、23、25等，高壓工質(zhì)儲罐7、低壓工質(zhì)儲罐8、壓縮機(jī)9、膨脹機(jī)10、第一換熱器12、第二換熱器13等組成。氣壓罐2由絕熱罐體2-1、絕熱滾動隔膜2-2等組成；儲水罐4由絕熱罐體4-1、絕熱滾動隔膜4-2等組成；高壓工質(zhì)儲罐7由一絕熱保溫材料包覆的罐體7-1、置于罐體腔內(nèi)的高溫相變材料7-2、相變工質(zhì)7-3等組成，高壓工質(zhì)儲罐上開有進(jìn)出氣口7-4；低壓工質(zhì)儲罐8由一絕熱保溫材料包覆的罐體8-1、置于罐體腔內(nèi)的低溫相變材料8-2、相變工質(zhì)8-3以及置于低壓工質(zhì)儲罐內(nèi)并與罐體外熱源聯(lián)通的換熱器8-5組成，低壓工質(zhì)儲罐上開有進(jìn)出氣口8-4。動力泵1的進(jìn)水口通過管路連接有進(jìn)水單向閥11，進(jìn)水單向閥11的進(jìn)水口連接有進(jìn)水管路5，進(jìn)水管口與水源連通，動力泵1的出水口通過管路及閥門25與氣壓罐2的進(jìn)水口連通，氣壓罐2的動力出水口通過管路、閥門6-10與水輪發(fā)電機(jī)組3的進(jìn)水口連通，水輪發(fā)電機(jī)組3的出水口通過管路與儲水罐4的進(jìn)水口連通，儲水罐4的回水口通過回水管路16、閥門17也與動力泵1的進(jìn)水口連通；氣壓罐2內(nèi)裝有滾動隔膜2-2，滾動隔膜2-2將氣壓罐分隔成高壓氣腔2-3和高壓水腔2-4；儲水罐4內(nèi)裝有滾動隔膜4-2，滾動隔膜4-2將儲水罐4分隔成低壓水腔4-3和低壓氣腔4-4；氣壓罐2的高壓氣腔2-3上裝有開關(guān)閥14和進(jìn)氣單向閥15；氣壓罐2的高壓水腔2-4內(nèi)裝有第一換熱器12、第二換熱器13并分別與外部熱源連通換熱，高壓水腔2上還裝有熱水出水管路18、閥門19，儲水罐的低壓水腔上也裝有出水管路20、閥門21；動力泵1的出水口通過三通還連通有冷水出水管22和閥門23，氣壓罐2、儲水罐4外包覆有絕熱保溫材料，滾動隔膜2-2、4-2是隔熱隔膜，動力泵1采用高壓離心水泵，壓縮機(jī)9采用渦旋壓縮機(jī)，膨脹機(jī)10采用透平膨脹機(jī)，水輪發(fā)電機(jī)組3采用貫流式水輪發(fā)電機(jī)組。

在氣壓罐2的高壓氣腔2-3上通過管閥聯(lián)通有高壓工質(zhì)儲罐7，在儲水罐4的低壓氣腔4-4上通過管閥聯(lián)通有低壓工質(zhì)儲罐8，壓縮機(jī)9的進(jìn)氣口通過管路、閥門6-5、6-7與低壓工質(zhì)儲罐8的進(jìn)出氣口8-4連通，同時(shí)低壓工質(zhì)儲罐8的進(jìn)出氣口8-4還通過管路、閥門6-7、6-6與儲水罐4的低壓氣腔4-4連通，壓縮機(jī)8的出氣口通過管路、閥門6-4與高壓工質(zhì)儲罐7的進(jìn)出氣口7-4連通。膨脹機(jī)10的進(jìn)氣口通過管路、閥門6-2、6-4也與高壓工質(zhì)儲罐7的進(jìn)出氣口7-4連通。膨脹機(jī)10的出氣口通過管路、閥門6-8與第二換熱器13的進(jìn)氣口連通，第二換熱器13的出氣口與儲水罐4的低壓氣腔4-4連通。第一換熱器12與一太陽能熱水器連通（圖中未畫出）。

該實(shí)施例1中采用的工質(zhì)和相變材料，第一方案是：有機(jī)工質(zhì)為R245fa,低溫相變材料選用相變溫度為32°C的癸酸，高溫相變材料選用低熔點(diǎn)合金，相變溫度160°C，高壓工質(zhì)儲罐7中壓力為高溫相變材料相變溫度下的工質(zhì)飽和壓力3.9MPa。低壓工質(zhì)儲罐8中壓力為低溫相變材料相變溫度下的工質(zhì)飽和壓力0.19MPa。

該實(shí)施例1中采用的工質(zhì)和相變材料，第二方案是：有機(jī)工質(zhì)為異丁烷，低溫相變材料選用相變溫度為-10°C的乙二醇水溶液，高溫相變材料選用聚酯熱容棉，相變溫度110°C。高壓工質(zhì)儲罐7中壓力為高溫相變材料相變溫度下的工質(zhì)飽和壓力1.8MPa。低壓工質(zhì)儲罐8中壓力為低溫相變材料相變溫度下的工質(zhì)飽和壓力0.07MPa。

該系統(tǒng)有以下工作模式：（1）直接提水模式：關(guān)閉開關(guān)閥25，動力泵1通過吸水管5、單向閥11直接從水源24提水，經(jīng)閥門23、管路22供水。（2）抽水壓縮空氣儲能模式：關(guān)閉閥門6-1、23、19、6-1等，打開閥門25，動力泵1從水源24提水或從儲水罐4的低壓儲水腔4-3回水，注入氣壓罐2的高壓水腔2-4內(nèi)壓縮滾動隔膜2-2及氣腔2-3內(nèi)的空氣儲能，再打開閥6-10，通過高壓水腔2-4放水驅(qū)動水輪機(jī)3發(fā)電或帶動其它工作機(jī)械；（3）抽水儲能+相變儲能模式：關(guān)閉閥23、19，打開閥25，動力泵1向氣壓罐2內(nèi)泵水，同時(shí)打開閥6-1、6-2、6-4、6-5、6-6、6-7，關(guān)閉閥6-3、6-8、6-9，壓縮機(jī)9開啟，從低壓工質(zhì)儲罐8內(nèi)抽氣，壓縮到高壓工質(zhì)儲罐7內(nèi)，在此壓縮過程中，一方面，低壓工質(zhì)儲罐8內(nèi)的液相低溫工質(zhì)蒸發(fā)以保持低壓工質(zhì)儲罐8內(nèi)的壓力穩(wěn)定，同時(shí)低壓工質(zhì)儲罐8中的低溫相變材料8-2凝結(jié)放熱，并調(diào)節(jié)換熱器8-5中的熱力流量，可保持低壓工質(zhì)罐8中溫度穩(wěn)定；另一方面，經(jīng)壓縮機(jī)9壓縮后的高壓氣相工質(zhì)進(jìn)入高壓工質(zhì)儲罐7，在其中凝結(jié)成液體工質(zhì)以保持高壓工質(zhì)儲罐7中的壓力穩(wěn)定，同時(shí)高壓工質(zhì)儲罐7中高溫相變材料7-2融化吸熱，以保持高壓工質(zhì)儲罐7內(nèi)的溫度穩(wěn)定。這個(gè)過程中將驅(qū)動壓縮機(jī)的電能儲存為高溫相變材料和高壓有機(jī)工質(zhì)的相變熱；在發(fā)電過程中：一種方式是可以直接打開閥6-10，氣壓罐2的高壓水腔中的高壓水直接驅(qū)動水輪發(fā)電機(jī)3發(fā)電。第二種方式是關(guān)閉閥門6-9、6-10，打開閥門6-3、6-8,膨脹發(fā)電機(jī)10開啟，高壓工質(zhì)罐7和氣壓罐2高壓氣腔2-3中的高壓氣相工質(zhì)推動膨脹發(fā)電機(jī)10運(yùn)行，在此發(fā)電過程中，一方面，液相工質(zhì)7-3蒸發(fā)以保持高壓工質(zhì)儲罐7中和高壓氣腔2-3中的壓力穩(wěn)定，同時(shí)高壓工質(zhì)儲罐7中的高溫相變材料7-2凝結(jié)放熱，以保持高壓工質(zhì)儲罐中7和高壓氣腔2-3中溫度穩(wěn)定；另一方面，高壓氣相工質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)10做功，其余熱經(jīng)第二換熱器13換熱后進(jìn)入低壓工質(zhì)罐8和儲水罐4的低壓氣腔4-4，在低壓工質(zhì)罐中凝結(jié)成液體以保持低壓工質(zhì)儲罐8中壓力穩(wěn)定，同時(shí)低壓工質(zhì)儲罐8中的低溫相變材料8-2融化吸熱，并調(diào)節(jié)換熱器8-5中熱力流量可以保持低壓工質(zhì)儲罐8中溫度穩(wěn)定，這一發(fā)電過程可將儲存在高溫相變材料和高壓有機(jī)工質(zhì)中的相變熱轉(zhuǎn)化為膨脹發(fā)電機(jī)10輸出的電力。在這一發(fā)電過程中，膨脹發(fā)電機(jī)排出的余熱可經(jīng)第二換熱器13加熱儲氣罐2的高壓水腔2-4中的水，熱水可從管路18或管路22流出。（4）提水壓縮空氣儲能+外接加熱器加熱水供水模式：關(guān)閉閥6-10、23，動力泵1從水源24經(jīng)管路5、單向閥11向氣壓罐2的高壓水腔2-4注水，與此同時(shí)第一換熱器12與外接太陽能或其它熱力源連通循環(huán)，加熱高壓水腔2-4中的水，熱水通過管路18、閥門19輸出。（5）波動能源抽水+相變儲熱發(fā)電模式：波動能源驅(qū)動動力泵1抽水儲蓄在氣壓罐2的高壓水腔2-4內(nèi)，常規(guī)低谷電力通過壓縮機(jī)9將電力轉(zhuǎn)化成相變熱儲存在高壓工質(zhì)罐7內(nèi)。需要時(shí)，打開閥6-10，控制恒定壓力的高壓水推動水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。（6）抽水壓縮空氣儲能發(fā)電+相變儲熱發(fā)電模式：一方面，抽水壓縮空氣儲能發(fā)電是動力泵1從儲水罐4的低壓水腔中或從水源24中抽水注入氣壓罐2的高壓水腔2-4內(nèi)儲能，需要時(shí)，高壓水驅(qū)動水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；另一方面，相變儲能是壓縮機(jī)9將多余的電力能轉(zhuǎn)換成熱能儲存于高壓工質(zhì)儲罐內(nèi)，需要時(shí)高壓熱力氣體經(jīng)膨脹機(jī)10驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電或與水輪發(fā)電機(jī)組3聯(lián)合發(fā)電。根據(jù)該系統(tǒng)的各個(gè)功能單元的特性還可以組合出其它功能組合。

實(shí)施例2：附圖2所示為本發(fā)明的另一種儲能發(fā)電加熱水供水的裝置系統(tǒng)，與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：去掉圖1中高壓工質(zhì)儲罐7的罐體7-1，并將在高壓工質(zhì)儲罐7內(nèi)的高溫相變材料7-2和相變工質(zhì)7-3等效移植到圖1中的氣壓罐的高壓氣腔2-3內(nèi)；去掉圖1中低壓工質(zhì)儲罐8的罐體8-1，并將在低壓工質(zhì)儲罐8內(nèi)的低溫相變材料8-2、相變工質(zhì)8-3和與罐體外熱源聯(lián)通的換熱器8-5等效移植到儲水罐4的低壓氣腔4-4內(nèi)。也可以去掉膨脹發(fā)電機(jī)組10，而用水輪發(fā)電機(jī)組3替代發(fā)電。實(shí)施例2中采用的相變材料和相變工質(zhì)除實(shí)施例1中采用的外，也可以是：有機(jī)工質(zhì)為正戊烷，低溫相變材料為相變溫度為21°C的石蠟，高溫相變材料為相變溫度為13°C的高密度聚乙烯。此時(shí)，高溫相變材料相變溫度下的工質(zhì)飽和壓力1.1MPa。低溫相變材料相變溫度下的工質(zhì)飽和壓力0.06MPa。儲能時(shí)，壓縮機(jī)9消耗電能，將儲水罐4的低壓氣腔4-4內(nèi)的工質(zhì)增壓輸送到儲氣罐2的高壓氣腔2-3內(nèi)，發(fā)電時(shí)，高壓氣腔2-3內(nèi)的高壓工質(zhì)推動滾動隔膜2-2和高壓水腔2-4中的水驅(qū)動水輪機(jī)3發(fā)電。其它功能及運(yùn)行過程與實(shí)施例1相同這里不再贅述。

盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的裝置，但是本發(fā)明不限于本文所述的具體形式，相反，其目的在于覆蓋理所當(dāng)然會落入所述權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的各種替代方式、改型、各種特征要素的再組合而衍生的新組合和等同體。