【摘要】：近年來,隨著傳統(tǒng)化石能源日益匱乏,世界范圍內(nèi)對(duì)可再生能源利用的技術(shù)受到越來越多的重視。由于受到自然現(xiàn)實(shí)條件的影響,風(fēng)能、太陽能等可再生新能源發(fā)電具有波動(dòng)性和間歇性的缺點(diǎn),這些缺點(diǎn)導(dǎo)致了新能源大規(guī)模并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。為了解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性等缺點(diǎn),并且解決“削峰填谷”問題,平衡電網(wǎng)的電力負(fù)荷,提高電網(wǎng)對(duì)可再生能源的消納能力,減少或避免“棄風(fēng)”或“棄光”的發(fā)生,急需開發(fā)大容量、高效率、高可靠性的電力儲(chǔ)能技術(shù)。壓縮空氣儲(chǔ)能是目前我國進(jìn)行大規(guī)模電能儲(chǔ)存可行也最有前景一種技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展,有學(xué)者提出了一種新型的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)——先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(AA-CAES),該系統(tǒng)不使用化石能源,而是通過儲(chǔ)存儲(chǔ)能過程中壓縮空氣所釋放壓縮熱來加熱釋能過程中膨脹的空氣。但是目前國內(nèi)外針對(duì)AA-CAES系統(tǒng)的研究,主要集中在系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)、部件性能對(duì)總體性能影響分析、新型儲(chǔ)氣室模型研究和儲(chǔ)氣室熱力學(xué)特性對(duì)系統(tǒng)總性能影響分析等方面。本文研究了壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)中的一些關(guān)鍵性的科學(xué)與技術(shù)問題,在這些方面,還沒有或鮮有開展研究。本文提出了基于太陽能輔熱的先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)概念,分析了系統(tǒng)各項(xiàng)主要設(shè)備的熱力性能,然后對(duì)各設(shè)備進(jìn)行了熱力學(xué)建模,并使用MATLAB軟件編程。對(duì)比分析了耦合系統(tǒng)與傳統(tǒng)AA-CAES系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn);詳細(xì)研究了耦合系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配問題,研究了不同儲(chǔ)能、釋能模型的運(yùn)行方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響,確定了不同儲(chǔ)能、釋能模型時(shí)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行策略;對(duì)儲(chǔ)釋能過程不同壓縮機(jī)、膨脹機(jī)級(jí)數(shù)對(duì)系統(tǒng)總性能的影響進(jìn)行了研究;分析了蓄熱系統(tǒng)與太陽能輔熱系統(tǒng)換熱器對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響,并確定了當(dāng)儲(chǔ)能效率和耦合效率最大情況下的換熱器效能;分析了儲(chǔ)釋能功率變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響。本文研究成果對(duì)推動(dòng)我國壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有參考意義,技術(shù)成果具有一定的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK02
【圖文】：

全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量排名

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2781859