發(fā)布時間：2020-04-23 13:49

【摘要】：傳統(tǒng)能源面臨枯竭以及利用過程存在污染等問題,使得許多國家努力開發(fā)可再生能源,如風(fēng)能、太陽能和潮汐能等,以緩解傳統(tǒng)能源的緊張局面�？稍偕茉窗l(fā)電具有不穩(wěn)定性,會給電網(wǎng)帶來一系列安全問題。因此,棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象普遍存在。電力儲能技術(shù)在這種背景下應(yīng)運而生,是解決上述問題的有效方法。其中,先進絕熱壓縮空氣儲能(advanced adiabatic compressed air energy storage,簡稱AA-CAES)技術(shù)不消耗化石燃料,也不排放污染物,受到了廣泛的關(guān)注。深入研究AA-CAES系統(tǒng),有利于掌握其運行特性,可以為該系統(tǒng)的設(shè)計、運行和優(yōu)化提供有價值的參考。以至于更好地解決棄風(fēng)、棄光問題,提高可再生能源的利用率,減少經(jīng)濟損失。該文建立了AA-CAES系統(tǒng)的熱力學(xué)模型和所有部件的數(shù)學(xué)模型,采用仿真計算的方法。首先,基于空氣和二氧化碳兩種工質(zhì),以及恒溫和恒壁溫兩種儲氣室,提出四種組合運行策略,比較四種策略的熱力性能差異,分析三個關(guān)鍵參數(shù)的影響。其次,依據(jù)壓縮機組和膨脹機組的運行特性,提出四種系統(tǒng)運行方案,對比四種方案的熱力性能差異,并開展敏感性分析和多目標(biāo)優(yōu)化。獲得如下結(jié)論:(1)針對不同工質(zhì)和儲氣室的研究發(fā)現(xiàn),在相同的運行參數(shù)下,策略2的儲能效率最高,策略1的儲能密度最大。(2)開展關(guān)鍵參數(shù)分析后發(fā)現(xiàn),對于四種策略,工質(zhì)初始溫度增加,儲能效率均降低,儲能密度均增大;工質(zhì)初始壓力對兩種性能指標(biāo)的影響正好與工質(zhì)初始溫度相反;換熱器效能增加時,儲能效率的變化不同,儲能密度均增大。(3)對于四種運行方案,基本參數(shù)相同時,方案4的儲能效率最高,方案2的儲能密度最大;敏感性分析表明,隨著換熱器效能增加,四種方案的儲能效率均存在最高值,儲能密度均增大;較低的環(huán)境溫度有利于提高儲能效率和儲能密度;較高的環(huán)境壓力能夠提高儲能效率,但會減小儲能密度。(4)在給定的基本參數(shù)下,開展多目標(biāo)優(yōu)化后,四種方案的最優(yōu)儲能效率分別為62.758%、65.380%、64.572%和67.247%,最優(yōu)儲能密度分別為1.103×10~7、1.150×10~7、1.071×10~7和1.116×10~7 J·m~(-3)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK02

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2637800