一種發電系統包括燃氣輪機組件(11)，該燃氣輪機組件具有接收環境進氣的主壓縮機(12)、主膨脹渦輪(14)、主燃燒室(16)以及用于產生電力的發電機(15)。空氣儲存器(18’)具有用于儲存壓縮空氣的容積。濕源(23，34，42)使離開空氣儲存器的壓縮空氣增濕，并從而提供增濕的壓縮空氣。熱交換器(24)接收熱源并接收增濕的壓縮空氣以便加熱增濕的壓縮空氣?？諝馀蛎洐C(30)將加熱的增濕的壓縮空氣膨脹到所排出的大氣壓力以產生額外的功率，并且允許被空氣膨脹機膨脹的氣流的一部分被注入到燃氣輪機組件中以用于功率增大。發電機(31)與空氣膨脹機相關聯以產生額外的電力。對于相同的儲能/產能，壓縮空氣的增濕減少了壓縮空氣儲存器的容積。

1.一種壓縮空氣蓄能發電系統，該壓縮空氣蓄能發電系統包括：
燃氣輪機組件，該燃氣輪機組件包括：主壓縮機，該主壓縮機被構造并布置成
接收環境進氣；主膨脹渦輪，該主膨脹渦輪與所述主壓縮機在運行上相關聯；主燃燒
室，該主燃燒室被構造并布置成接收和預熱來自所述主壓縮機的壓縮空氣并向所述主
膨脹渦輪進給；以及發電機，該發電機與所述主膨脹渦輪相關聯以產生電力，
空氣儲存器，該空氣儲存器具有用于儲存壓縮空氣的容積；
濕源，該濕源使離開所述空氣儲存器的壓縮空氣增濕，并從而提供增濕的壓縮
空氣；
熱交換器，該熱交換器被構造并布置成接收熱源并接收所述增濕的壓縮空氣以
便加熱所述增濕的壓縮空氣；
管道燃燒器，該管道燃燒器與所述熱交換器流體連接并且設置在所述熱交換器
的上游；
空氣膨脹機，該空氣膨脹機被構造并布置成將所述加熱的增濕的壓縮空氣膨脹
到所排出的大氣壓力以產生額外的功率，并且該空氣膨脹機還被構造并布置成允許被
所述空氣膨脹機膨脹的氣流的一部分和被所述主壓縮機接收的所述環境進氣混合；
管道，該管道被構造并布置成流體連接所述空氣膨脹機和所述主壓縮機的入口，
使得所述氣流的全部或所述一部分在被所述主壓縮機接收之前和所述環境進氣混合；
以及
發電機，該發電機與所述空氣膨脹機相關聯以產生額外的電力。
2.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述濕源是飽和器。
3.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述濕源是熱回收蒸汽
發生器。
4.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述濕源是來自所述壓
縮空氣蓄能發電系統的外部的源的蒸汽。
5.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述濕源足以提供所述
增濕的壓縮空氣以便使得，當所述壓縮空氣蓄能發電系統與不具有濕源的系統產生相
同的凈總功率和所存儲的能量時，所述空氣儲存器的容積與所述不具有濕源的系統中
的空氣儲存器的容積相比能夠被減少到2/3到2/5。
6.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述熱源是來自所述主
膨脹渦輪的排氣。
7.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，所述壓縮空氣蓄能發電系統還
包括與所述空氣儲存器相關聯以為所述空氣儲存器供應壓縮空氣的壓縮機。
8.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述壓縮空氣蓄能發電
系統被構造和布置成提供5-25MW的凈總功率，并且所述壓縮空氣儲存器包括壓力
容器或管道。
9.如權利要求1所述的壓縮空氣蓄能發電系統，所述壓縮空氣蓄能發電系統還
包括在所述空氣儲存器和所述空氣膨脹機之間的副燃燒室，該副燃燒室被構造成接收
來自所述空氣儲存器的壓縮空氣并通過燃燒燃料來預熱所述壓縮空氣以為所述空氣
膨脹機進給預熱的壓縮空氣，以在所述燃氣輪機組件沒有運行時提供同步備用功率。
10.一種減小壓縮空氣蓄能發電系統的空氣儲存器的容積的方法，所述壓縮空
氣蓄能發電系統具有燃氣輪機組件，該燃氣輪機組件包括：主壓縮機，該主壓縮機被
構造并布置成接收環境進氣；主膨脹渦輪，該主膨脹渦輪與所述主壓縮機在運行上相
關聯；至少一個燃燒室，該至少一個燃燒室被構造并布置成接收和預熱來自所述主壓
縮機的壓縮空氣并向所述主膨脹渦輪進給；以及發電機，該發電機與所述主膨脹渦輪
相關聯以產生電力，所述方法包括：
從空氣儲存器釋放壓縮空氣，
使從所述空氣儲存器釋放的所述壓縮空氣增濕，
加熱增濕的壓縮空氣，其中，該加熱增濕的壓縮空氣的步驟包括使用管道燃燒
器作為熱源；
在空氣膨脹機中使加熱的增濕的所述壓縮空氣膨脹，所述空氣膨脹機被構造和
布置成允許被所述空氣膨脹機膨脹的氣流的一部分和被所述主壓縮機接收的所述環
境進氣混合，
使所述氣流的全部或所述一部分在被所述主壓縮機接收之前和所述環境進氣混
合，以及
使用經過所述空氣膨脹機膨脹的空氣，經由發電機產生額外的電力，
其中，將所述壓縮空氣增濕的步驟使得，儲存在所述空氣儲存器中的壓縮空氣
的體積與沒有增濕步驟時的體積相比被減小。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述壓縮空氣蓄能發電系統被構造和布
置成提供5-25MW的凈總功率，并且所述方法包括使用壓力容器或管道來作為所述
壓縮空氣儲存器。
12.如權利要求10所述的方法，其中，飽和器將所述壓縮空氣增濕。
13.如權利要求10所述的方法，其中，熱回收蒸汽發生器將所述壓縮空氣增濕。
14.如權利要求10所述的方法，其中，來自所述壓縮空氣蓄能發電系統的外部
的源的蒸汽將所述壓縮空氣增濕。
15.如權利要求10所述的方法，其中，增濕的步驟確保，當所述壓縮空氣蓄能
發電系統與不使所釋放的所述壓縮空氣增濕的系統產生大體上相同的凈總功率并具
有相同的儲能/產能時，所述空氣儲存器的容積與所述不使所釋放的所述壓縮空氣增
濕的系統中的空氣儲存器的容積相比能夠被減少到2/3到2/5。
16.如權利要求10所述的方法，其中，加熱步驟包括使用來自所述主膨脹渦輪
的排氣作為另外的熱源。
17.一種壓縮空氣蓄能發電系統，該壓縮空氣蓄能發電系統包括：
燃氣輪機組件，該燃氣輪機組件包括：主壓縮機，該主壓縮機被構造并布置成
接收環境進氣；主膨脹渦輪，該主膨脹渦輪與所述主壓縮機在運行上相關聯；主燃燒
室，該主燃燒室被構造并布置成接收來自所述主壓縮機的壓縮空氣并燃燒燃料以預熱
所述壓縮空氣，然后向所述主膨脹渦輪進給所述壓縮空氣；以及發電機，該發電機與
所述主膨脹渦輪相關聯以產生電力，
空氣儲存器，該空氣儲存器具有用于儲存壓縮空氣的容積；
馬達驅動的壓縮機，該馬達驅動的壓縮機用于將壓縮空氣供應至所述空氣儲存
器；
熱交換器，該熱交換器被構造并布置成接收被設置為不燃燒任何附加燃料的熱
源，以預熱從所述空氣儲存器釋放的壓縮空氣；
管道燃燒器，該管道燃燒器與所述熱交換器流體連接并且設置在所述熱交換器
的下游；獨立的空氣膨脹機，該獨立的空氣膨脹機位于與所述主膨脹渦輪的軸分離并
且與任何壓縮機軸分離的軸上，并且該獨立的空氣膨脹機被構造并布置成將加熱的壓
縮空氣膨脹到所排出的大氣壓力以產生電力；
管道，該管道被構造并布置成流體連接所述獨立的空氣膨脹機和所述主壓縮機
的入口，使得被所述獨立的空氣膨脹機膨脹的氣流的全部或一部分在被所述主壓縮機
接收之前和所述環境進氣混合；以及
發電機，該發電機與所述空氣膨脹機相關聯以產生電力。
18.如權利要求17所述的壓縮空氣蓄能發電系統，其中，所述熱源是來自所述
主膨脹渦輪的排氣。
19.如權利要求17所述的壓縮空氣蓄能發電系統，所述壓縮空氣蓄能發電系統
還包括濕源，該濕源使離開所述空氣儲存器的壓縮空氣增濕，從而提供增濕的壓縮空
氣，并且所述熱交換器被構造和布置成加熱所述增濕的壓縮空氣。