隨著化石燃料的過度使用,氣候環(huán)境問題日益凸顯,進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)調(diào)整勢(shì)在必行。逐漸縮小燃煤電廠比重,大幅提高以風(fēng)、光為主的可再生能源發(fā)電比重,成為未來電力發(fā)展的主要方向。由于可再生能源具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn),使得尋求一種可實(shí)現(xiàn)低成本調(diào)峰的方法成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。在此需求下,電力儲(chǔ)能技術(shù)以其具有分時(shí)儲(chǔ)/釋能的特點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)是未來可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)之一,具有系統(tǒng)容量大、運(yùn)行成本低、使用壽命長、建設(shè)選址受限制較小等特點(diǎn),具有較好的應(yīng)用前景。本文在介紹了現(xiàn)有壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過控制液體流動(dòng)壓縮氣體,建立了液控壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)概念,系統(tǒng)包括等溫壓縮、虛擬抽蓄、自適應(yīng)液壓勢(shì)能傳遞和恒壓儲(chǔ)氣四個(gè)子系統(tǒng),具有氣體近似等溫過程運(yùn)行、水輪機(jī)定水頭發(fā)電、液壓活塞多面積匹配及氣體高效傳輸存儲(chǔ)的特點(diǎn)。對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行了原理分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行策略研究,并搭建了液控壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?最后采用PLC控制對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案與運(yùn)行策略進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)液控壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的熱力學(xué)過程展開研究,通過理論推導(dǎo)比較了不同氣液做功過程及...

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｇａｓ?ｔｕｒｂｉｎｅ?ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??

圖１－１燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｇａｓ?ｔｕｒｂｉｎｅ?ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)基于燃?xì)獍l(fā)電原理工作［２１］。如圖１－１所示為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)??２??

圖１－２燃?xì)庋a(bǔ)熱的傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)原理示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ?ｆｉｒｅｄ?ＣＡＥＳ?ｓｙｓｔｅｍ??

燃?xì)庋a(bǔ)熱的傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是基于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)改造而成的，在其??基礎(chǔ)之上將壓縮與膨脹過程拆開，可分時(shí)完成，壓縮后產(chǎn)生的高壓氣體可存儲(chǔ)于儲(chǔ)??氣室中，如圖１－２所示。儲(chǔ)能時(shí)空氣通過壓縮機(jī)被壓縮為高壓氣體存儲(chǔ)于儲(chǔ)氣室中。??發(fā)電時(shí)儲(chǔ)氣室中的高壓氣體進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒，形....

圖１－３?ＡＡ－ＣＡＥＳ原理示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＡＡ－ＣＡＥＳ??

通過在各級(jí)壓縮／膨脹機(jī)以及級(jí)間換熱裝置中進(jìn)行快速熱交換，控制氣體溫度變化范??圍，從而提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。??ＡＡ－ＣＡＥＳ工作原理如圖１－３所示，儲(chǔ)能過程中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)多級(jí)壓縮機(jī)將空??氣壓縮，在每一級(jí)壓縮后都通過換熱器對(duì)壓縮氣體進(jìn)行冷卻，散熱后的高壓氣體被??存儲(chǔ)于儲(chǔ)氣室中....

圖１－６液體活塞結(jié)構(gòu)模型??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｌｉｑｕｉｄ?ｐｉｓｔｏｎ??ＳｍｔａｉｎＸ公司是著名的以壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)為特色的公司［５（）］，提出了多種壓縮??

ＳｕｓｔａｉｎＸ還率先提出用泡沫替代霧狀液滴控制氣體溫度以進(jìn)一步提高等溫壓縮膨脹??的效果，為液控壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)提供了新的研宄發(fā)展方向［５２］。??ＳｕｓｔａｉｎＸ公司提出的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)有多種實(shí)施方案。如圖１－７所示提??出一種實(shí)現(xiàn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中氣體快速等溫縮放的方....

本文編號(hào)：3933367