壓縮空氣儲能是一種經(jīng)濟有效的儲能技術(shù),尤其適用于開發(fā)具有間歇性和隨機性特征的風能。針對傳統(tǒng)壓縮空氣儲能技術(shù)應(yīng)用于風電系統(tǒng)時存在的機組體積龐大、設(shè)備多、效率低等問題,本文提出并設(shè)計了一種集壓縮與膨脹功能于一體的渦旋式壓縮／膨脹復(fù)合機,通過機械耦合裝置將渦旋復(fù)合機與風機葉輪和發(fā)電機連接,形成基于渦旋復(fù)合機的微型壓縮空氣儲能—風電耦合系統(tǒng)。風力強時,利用渦旋復(fù)合機的壓縮功能將多余的風能以壓縮空氣的形式儲存；微風或無風時,釋放壓縮空氣,利用壓縮氣體在渦旋復(fù)合機內(nèi)膨脹做功直接為發(fā)電機提供輔助驅(qū)動力,從而有效平抑風能的波動性。作為壓縮儲能和膨脹釋能的核心設(shè)備,渦旋復(fù)合機的結(jié)構(gòu)和性能很大程度上影響著整個系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率。因此,本文主要完成了渦旋復(fù)合機及機械耦合裝置的設(shè)計,并重點對渦旋復(fù)合機的性能進行了詳細的理論模擬和實驗研究,主要研究內(nèi)容如下： 根據(jù)系統(tǒng)對壓縮儲能和膨脹釋能的功能要求,設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)緊湊的渦旋式壓縮/膨脹復(fù)合機,其內(nèi)部僅包含一對動、靜渦盤,通過工作模式切換機構(gòu),使靜渦盤底部的舌型排氣閥旋轉(zhuǎn)一定角度而封堵或脫離排氣孔,從而分別實現(xiàn)壓縮或膨脹功能。為了實現(xiàn)系統(tǒng)中壓縮與膨脹工況的切換,設(shè)...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1風電棄風情況統(tǒng)計

在發(fā)電出力中的棄風電量達1.23XI0i\Wh，棄風率約16%。將三北地區(qū)的實際發(fā)電量和棄風情況加以比較，如圖1.1所示，棄風電量對應(yīng)電費損失約66億元[4]。隨著我國可再生能源發(fā)電量的增加，這個問題將更嚴重。其次，大規(guī)模風電的引入造成電力系統(tǒng)調(diào)峰困難而造成風電運行受阻。在我國西....

圖1.2示范電站運行模式

風電機組及光伏陣列進行優(yōu)化控制，從而將具有波動的風電、光伏電力轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)電力。電站的7種運行模式如圖1.2所示，當風電、光伏發(fā)電出力足夠時，可將多余的發(fā)電出力儲存到電池中，一旦風光出力不夠時，儲能系統(tǒng)就可以放出電量。\儲自電/,...?"！電I圖1.2示范電站運行模式Fig.....

圖1.3風力發(fā)電機組示意圖

風電稱合系統(tǒng)，釆用這種稱合系統(tǒng)可將風電在電網(wǎng)中供電的比例提高至80%,遠高于傳統(tǒng)的40%的上限。圖1.3表示風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1.4為壓縮空氣儲能一風電稱合系統(tǒng)的示意圖。在儲能模式下，風電驅(qū)動壓縮機產(chǎn)生高壓空氣，并存入儲氣裝置；釋能時，壓縮空氣燃燒，驅(qū)動透平做功�！傅退�....

圖1.4壓縮空氣儲能一風電親合系統(tǒng)示意圖[241Fig.1.4Schematicofcompressedairenergystorage-windpowercoupledsystem

Fig.1.4Schematicofcompressedairenergystorage-windpowercoupledsystem但是，圖1.4所示稱合系統(tǒng)一般適用于MW級風電場，并不適用于微型風力發(fā)電系統(tǒng)。一方面是因為系統(tǒng)中壓縮機、膨脹機和燃燒室等設(shè)備眾....

本文編號：3960025