【摘 要】
：
为助力“碳达峰、碳中和”目标实现,大力发展以可再生能源为主体的分布式能源系统、推动能源结构清洁低碳转型迫在眉睫。实际应用过程中,可再生能源能量输出普遍存在间歇性、波动性、与终端用能需求不匹配以及可控性差等特点,如何提高可再生能源消纳比例,满足终端用户对多种能源可靠稳定的供给需求,是亟待解决的一大难题。压缩空气储能技术,作为分布式能源与用户侧能源交互的枢纽,其所具备的多能联储、多能联供特征,可很好的
论文部分内容阅读
为助力“碳达峰、碳中和”目标实现,大力发展以可再生能源为主体的分布式能源系统、推动能源结构清洁低碳转型迫在眉睫。实际应用过程中,可再生能源能量输出普遍存在间歇性、波动性、与终端用能需求不匹配以及可控性差等特点,如何提高可再生能源消纳比例,满足终端用户对多种能源可靠稳定的供给需求,是亟待解决的一大难题。压缩空气储能技术,作为分布式能源与用户侧能源交互的枢纽,其所具备的多能联储、多能联供特征,可很好的解决分布式综合能源系统中多能联储联供所面临的问题,是双碳目标下多种清洁能源协同和综合利用的重要解决方案。本文针对基于压缩空气储能的综合能源系统热源单一、温度受限、耦合燃气轮机碳排放量大、缺乏参数设计与容量配置一体化优化方法的关键科学问题,提出了以光伏、光热等零碳能源为主,绝热压缩空气储能为辅的综合能源系统,基于质量守恒关系、能量平衡关系建立了该系统的热力学模型,构建了系统评价指标体系,提出了反映能量品位差异的电-电效率、综合能量效率计算方法。利用西北某农业园区120k W分布式压缩空气储能示范系统开展实验测试,验证了所建热力学模型的准确性。深入剖析了压缩机压缩比、透平机膨胀比、储气罐最小储气压力和透平进气温度等设计参数、环境温度和海拔高度等外界因素对系统性能的影响规律。最后,以综合能量效率最大和系统费效比最小为优化目标,建立了基于压缩空气储能的综合能源系统双层优化模型,构建了针对参数设计与容量配置的一体化优化设计方法,并将该优化设计方法应用于某示范园区,验证了所提方法的可行性。主要结论如下:（1）实验测试结果与仿真结果的对比分析表明,系统各运行阶段关键参数及系统效率指标的实测值与仿真值相对误差均在5%以内,本文所建的热力学仿真模型具有较高的准确性。（2）对多级压缩的CAES系统,调节压缩比使一二级压缩机的压缩比稍大于三四级压缩机的压缩比,可提高系统性能,电-电效率和综合能量效率在压缩比比值为0.9时分别达到最大值55.15%、77.36%。（3）对多级膨胀的CAES系统,调节三四级透平的膨胀比稍大于一二级透平的膨胀比,可提高系统性能,电-电效率在膨胀比比值为1.2时达到最大值55.13%,综合能量效率在膨胀比比值为1.4时达到最大值77.46%。（4）储气罐最小储气压力对系统发电时间影响较大。提高储气罐最小储气压力,储气罐利用率下降,系统发电时间缩短。当储气罐最小储气压力从3.5MPa增加到8MPa时,发电时间从8.6h缩短至2.6h。（5）提高透平进口空气温度可以有效提高系统电-电效率和综合能量效率。当透平进口空气温度从110℃升高到240℃时,系统电-电效率从50.71%增加至64.34%,综合能量效率从73.90%增加至84.76%。（6）海拔高度对系统性能的影响较大。海拔升高,系统的电-电效率和综合能量效率均下降。当海拔高度从0m增加到3000m时,系统电-电效率从55.03%降低至22.56%,综合能量效率从77.29%降低至47.49%。（7）示范园区的优化结果显示,三种场景下系统费效比分别为0.110元/k Wh、0.097元/k Wh、0.069元/k Wh,均小于当地常规能源价格0.388元/k Wh。系统每向外提供1k Wh的能量,可分别获得经济效益0.278元、0.291元、0.319元。与无储能的综合能源系统相比,引入压缩空气储能系统后,虽然初投资增加了31.6万元,但每年可再节约4556MWh的一次能源,减排593.6ton的二氧化碳,一次能源节约率达25.86%,二氧化碳减排率达13.7%。
其他文献
利用液体活塞机构强化储能过程压缩空气与环境的热量传递，可以有效降低压缩热耗散，提升储能过程电能向空气压力势能的转换效率。考虑到绝热压缩与近等温压缩空气储能的优势，本工作将近等温压缩与绝热压缩方式进行合理融合提出了复合压缩空气储能，通过建立不同压缩空气方式的热力计算模型，深入分析了绝热压缩与近等温压缩耦合作用下的高效储能特征，澄清了近等温压缩对储能系统高效运行的驱动机制。研究结果表明：复合压缩空气储
规范压缩空气储能电站投资编制行为、建立完善的技术标准体系势在必行。笔者参与了团体标准《压缩空气储能电站投资编制导则》起草工作，负责编写了项目建设用地费篇章，对行业相关技术标准进行了梳理分析，提出了压缩空气储能电站项目建设用地费篇章的概算项目划分及涵义、项目单价编制的依据和计算方法，并辅以典型案例进行了分析测算。研究认为，该内容填补了《压缩空气储能电站投资编制导则》中项目建设用地费技术标准方面的空白
针对压缩空气与热化学复合储能系统中由于压缩机的波动运行而导致的反应器不稳定运行问题，通过建立热化学反应过程完备的数理模型，探究了不同工况参数对反应器内传热特性和甲醇裂解性能的影响规律，进而建立了反应器的运行调控策略以实现其内部热能到化学能的高效稳定转化。研究结果表明：在反应器的变工况运行过程中，反应器内反应物和空气温度在气体流动方向分别呈现升高和降低的趋势，甲醇裂解率随空气流量和反应器空气侧入口温
新加坡的融合教育有其自身的特点与亮点。新加坡政府从政策理念、资源配置、教师培训等多个方面的工作入手,加快了融合教育的发展。了解新加坡推进融合教育的积极举措与特色,可为我国融合教育的发展提供参考和借鉴。
压缩空气储能电站在运行过程中难免会产生噪声，在工业管理中必须将噪声控制在允许范围内，以此保障满足相应的环保要求。文章以湖北应城300 MW级压缩空气储能电站示范工程为研究对象，结合电站主要噪声源的噪声特性，制定相应的噪声防治方案，为同行业环保管控提供相关建议。
压缩空气储能（compressed air energy storage,CAES）具有多能联储/联供的特性，使其在分布式综合能源系统中具有广阔的应用前景。为加强CAES与综合能源系统（integrated energy systems,IES）的多能互补协同能力，提高用户侧能源综合利用水平，提出了一种生物质与光热耦合压缩空气储能系统的架构和运行方法。首先构建了含CAES的IES架构，通过引入生物
余热是限制先进绝热压缩空气储能系统效率提高的主要原因之一。为提高压缩空气储能系统的效率，以某100 MW压缩空气储能系统为对象，研究减少和利用系统余热的方案。通过软件模拟计算，分析提高膨胀机进气温度对系统的影响，以及耦合有机朗肯循环系统发电对系统发电效率的提升。结果表明，在现有系统的基础上，膨胀机进气温度每提高5℃，发电量约提升1.25%，但存在诸多问题；而耦合有机朗肯循环系统，可以充分利用系统余
储能是实现“2030年碳达峰、2060年碳中和”的关键技术，压缩空气储能具有储能容量大、系统效率高和运行寿命长等优点，是一种适合大范围推广的规模化电力储能技术，也是电网侧规模化消纳可再生能源发电的重要手段。通过对压缩空气储能技术的发展过程进行综述，全面阐述不同形式压缩空气储能系统的工作原理、研究现状以及目前所面临的挑战，从压缩热储存角度分析压缩空气储能未来发展趋势，为压缩空气储能系统的设计提供参考
海螵蛸是治疗创面的常用药物。具有碳酸钙、蛋白多肽、海螵蛸多糖、甲壳素、壳聚糖等多种成分。这些成分具有止血、抗菌、抗氧化、免疫调节多种作用,同时海螵蛸还能促进多种生长因子的表达,从而促进创面的修复。现对海螵蛸在创面修复中的具体机制进行综述。
可再生能源发电的间歇性和波动性影响了电网的稳定运行,另外,电网日益增大的峰谷差也增加了电网调峰的难度。为促进可再生能源的高效利用、缓解电网负荷过重,储能技术受到了众多学者的关注。在多种储能方式中,压缩空气储能（CAES）技术具有容量巨大、运行寿命长等优点,逐步成为最具发展潜力的大规模储能技术之一。近年来,先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）技术得到了良好发展,其热力学分析和经济性评价方面仍有很多