一种压缩空气与抽水蓄能耦合的新型储能系统及热力学分析 |
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引用本文: | 李丞宸,贺新,陶飞跃,王焕然.一种压缩空气与抽水蓄能耦合的新型储能系统及热力学分析[J].西安交通大学学报,2022(4):40-49+71. |
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作者姓名: | 李丞宸 贺新 陶飞跃 王焕然 |
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作者单位: | 西安交通大学能源与动力工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51676151); |
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摘 要: | 提出一种压缩空气与抽水蓄能耦合的新型储能系统,包括压缩空气部分(CAES)和抽水压缩空气部分(PHCA),可实现压力能的梯级利用,改善两部分的各自运行工况,具有较高的电-电转化效率,同时也为浅层废弃隧道及洞穴利用提供了新途径。针对该系统的结构特点,首先对系统进行了热力学分析,分析表明:新型系统的电-电转化效率为53.82%,能量转化效率为41.06%;PHCA部分具有较高的效率,CAES部分具有较高的容量和储能密度。随后,对能量运转较为复杂的CAES部分进行了分析,结果表明:CAES部分的主要输入能量来自于压缩机(76.05%),最大损失发生在高压储气空间的节流(23.33%)和蓄热器的蓄热(22.9%)过程。最后,对该系统进行了敏感性分析,结果表明:增加两储气空间的压力差和提升再热温度均可以提升系统的性能,而提升再热温度的收益最大,系统的电-电转化效率最高可达77%。
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关 键 词: | 压缩空气储能系统 抽水蓄能 热力学分析 可再生能源 |
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