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考虑碳捕集与压缩液态二氧化碳储能的虚拟电厂低碳经济调度 被引量:1
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作者 张良 栾翰章 +3 位作者 杜华琛 郑丽冬 吕玲 黄南天 《电网技术》 北大核心 2025年第7期2789-2798,I0037,共11页
该文针对可再生能源消纳和虚拟电厂碳减排的问题,提出了一种基于碳捕集系统(carbon capture and storage,CCS)、电转气(power to gas,P2G)和压缩液态CO_(2)储能(liquid carbon dioxide energy storage,LCES)的虚拟电厂(virtual power pl... 该文针对可再生能源消纳和虚拟电厂碳减排的问题,提出了一种基于碳捕集系统(carbon capture and storage,CCS)、电转气(power to gas,P2G)和压缩液态CO_(2)储能(liquid carbon dioxide energy storage,LCES)的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)优化调度模型。该模型综合考虑了CCS、P2G和LCES的运行特性,以最大化VPP的碳减排效益和经济效益为目标,通过优化调度VPP内部的可再生能源、储能设备和碳捕集装置,实现了可再生能源的高效利用。提出了一种改进的霜冰优化算法(particle swarm optimizationrime optimization algorithm,PSO-RIME)用以求解VPP调度模型,并通过算例分析去验证所提模型和算法的有效性。结果表明,该模型和算法可以显著提高可再生能源的消纳能力和净收益,降低VPP的碳排放. 展开更多
关键词 虚拟电厂 碳捕集 压缩液态二氧化碳储能 PSO-RIME算法
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耦合乙烯工艺余热的气液互转压缩二氧化碳储能系统研究
2
作者 张晓海 孙新雨 +5 位作者 孟子硕 边海阳 赵浩岚 张文哲 楚攀 李明涛 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第10期3848-3858,共11页
压缩二氧化碳储能作为新型长时储能的代表方向,是平抑可再生电力高波动问题的有效手段。针对当前绝热压缩二氧化碳储能系统的热量来源和利用范围受限所导致的技术经济性瓶颈问题,本研究提出了一种耦合乙烯工艺余热的气液互转压缩二氧化... 压缩二氧化碳储能作为新型长时储能的代表方向,是平抑可再生电力高波动问题的有效手段。针对当前绝热压缩二氧化碳储能系统的热量来源和利用范围受限所导致的技术经济性瓶颈问题,本研究提出了一种耦合乙烯工艺余热的气液互转压缩二氧化碳储能系统。该系统将乙烯工艺的低品位余热用于释能段液态二氧化碳的气化吸热,同时将储能段的部分高品位回收热用于生产工业蒸汽,从而提高热能利用效率,增强储能系统效益。通过对比不同工况下的系统性能和经济敏感性分析,发现当回收热主要用于产生工业蒸汽时,系统发电能力和储能密度较低,但得益于蒸汽输出收益,系统循环收益提升明显;当回收热主要用于供给释能段发电时,系统电-电循环效率显著提高,但系统收益受电价差影响较大,适用于高电价差地区。 展开更多
关键词 压缩二氧化碳储能 乙烯工艺余热 热力学分析 经济性分析
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基于硫酸胍的吸附式二氧化碳储能系统性能研究
3
作者 刘旭 范世岩 +1 位作者 何青 李红 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5422-5430,I0008,共10页
作为一种可应用于大规模场景的物理储能技术,压缩二氧化碳储能可以有效提升新型电力系统的稳定性和可靠性。为提升跨临界压缩二氧化碳储能系统低压侧储气密度,摆脱系统对天然洞穴或大体积储气库的依赖,该文基于硫酸胍(Gua_(2)SO_(4))溶... 作为一种可应用于大规模场景的物理储能技术,压缩二氧化碳储能可以有效提升新型电力系统的稳定性和可靠性。为提升跨临界压缩二氧化碳储能系统低压侧储气密度,摆脱系统对天然洞穴或大体积储气库的依赖,该文基于硫酸胍(Gua_(2)SO_(4))溶液对低压二氧化碳的吸附储存,提出一种吸附式二氧化碳储能系统。建立系统的热力学模型,并采用能量分析和[火用]分析的方法对系统进行探究。结果表明:在基本工况下,系统循环效率和能量密度分别为69.43%和9.80 kW·h/m^(3);对系统的优化改进应优先考虑提升涡轮机械的效率;降低3级冷却温度、降低换热器夹点温差及提高释能压力均有利于提升系统性能;应该合理设定吸附压力以对系统循环效率和能量密度做出平衡,吸附压力为0.1 MPa时,系统可以获得最大的能量密度为14.45 kW·h/m^(3)。可知,所提出的系统兼具高效率和高能量密度的优点,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 压缩二氧化碳储能 吸附储存 热力学模型 [火用]分析 灵敏度分析
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二氧化碳电热储能与液态储能系统热力性能对比分析 被引量:3
4
作者 张涛 刘嘉楷 +1 位作者 戴天乐 许诚 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1554-1563,共10页
二氧化碳电热储能与液态二氧化碳储能技术具有适用范围广、储能密度大等特点,是目前压缩气体储能技术的研究热点,然而,上述系统在储能形式及流程上的差异造成了系统在储能效率、储能密度等方面的不同,目前尚无系统性研究。基于此,本工... 二氧化碳电热储能与液态二氧化碳储能技术具有适用范围广、储能密度大等特点,是目前压缩气体储能技术的研究热点,然而,上述系统在储能形式及流程上的差异造成了系统在储能效率、储能密度等方面的不同,目前尚无系统性研究。基于此,本工作阐述了上述系统的能量存储原理及流程构型特点,建立了热力学分析模型,在设定工况下比较了两者性能指标以及不可逆损失分布特性,并进一步探讨了关键参数变化对两种储能系统的性能影响。结果表明,二氧化碳电热储能系统通过将工质的压力势能进一步转化为冷能储存,从而获得了更高的储能密度(7.36 kWh/m^(3)),而液态二氧化碳储能系统通过高压罐将压力势能直接储存,避免了额外的叶轮机械损失,具有更高的循环效率(63.60%);此外,通过参数研究发现,提高压缩机等熵效率和出口压力对液态二氧化碳储能系统的性能提升更加明显,提高透平等熵效率对二氧化碳电热储能系统的提升更加明显。研究成果将为二氧化碳储能技术路径选择和技术进步提供支撑。 展开更多
关键词 二氧化碳电热储能 液态二氧化碳储能 热力性能分析
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集成塔式太阳能的新型超临界压缩二氧化碳储能系统性能分析 被引量:5
5
作者 高超 段立强 +2 位作者 高统彤 张伟骏 蔡强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3949-3961,I0017,共14页
随着可再生能源快速发展,储能技术在实现可再生能源大规模并网中起着至关重要的作用。与压缩空气储能系统相比,压缩超临界二氧化碳储能系统具有体积小、储能密度高的优势。该文提出集成塔式太阳能的简单回热压缩循环和再压缩循环的两种... 随着可再生能源快速发展,储能技术在实现可再生能源大规模并网中起着至关重要的作用。与压缩空气储能系统相比,压缩超临界二氧化碳储能系统具有体积小、储能密度高的优势。该文提出集成塔式太阳能的简单回热压缩循环和再压缩循环的两种超临界压缩二氧化碳储能(supercritical compressed carbon dioxide energy storage,SC-CCES)系统,并进行热力学分析和经济性分析。相较于集成塔式太阳能的SC-CCES参比系统,集成塔式太阳能的简单回热压缩和再压缩循环SC-CCES系统更有利于提高太阳能利用率,其光电转换效率分别为23.56%和28.77%,分别比参比系统高出2.63%和7.84%。提高储能压力和释能压力都可以有效提高系统的能量效率、光电转换效率、㶲效率和单位体积储存能量。此外,集成塔式太阳能的再压缩SC-CCES系统具有较好的经济性能,动态投资回收年限约6到7年,20年净现值(net present value,NPV)为23456.16×10^(3)美元,比耦合简单回热压缩系统高7956.69×10^(3)美元,内部收益率(internal rate of return,IRR)为17.55%。 展开更多
关键词 压缩二氧化碳储能 热力学分析 经济性分析 塔式太阳能电站 布雷顿循环
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液态压缩二氧化碳储能与火电机组耦合方案研究 被引量:15
6
作者 严晓生 王小东 +1 位作者 韩旭 韩中合 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期90-100,共11页
火电机组实现灵活性转型是构建新型电力系统、实现“碳达峰”“碳中和”目标的关键。为提升火电机组的灵活性,提出了小汽轮机驱动和电动机驱动液态压缩二氧化碳储能系统与火电机组耦合的方案,并建立了其热力学系统模型,采用热耗率和能... 火电机组实现灵活性转型是构建新型电力系统、实现“碳达峰”“碳中和”目标的关键。为提升火电机组的灵活性,提出了小汽轮机驱动和电动机驱动液态压缩二氧化碳储能系统与火电机组耦合的方案,并建立了其热力学系统模型,采用热耗率和能量利用系数对系统进行评价,开展系统热力学性能对比分析,确立了最佳储能耦合方案。研究表明:储能阶段从凝结水泵出口抽取凝结水,吸收压缩热后返回7号低压加热器出口,释能阶段从中压缸排汽抽取蒸汽,加热膨胀后的CO_(2)后返回5号低压加热器疏水冷却器时,耦合系统性能最佳,热耗率比原系统降低了48.308 k J/(k W·h),能量利用系数提升了0.52百分点;改变CO_(2)膨胀机入口温度和质量流量可实现快速变负荷,耦合储能系统后,机组调峰能力增加了17.1%;配置热水罐并最大放热时,机组调峰能力增加了37.4%,提升了火电机组灵活性。 展开更多
关键词 压缩二氧化碳储能 热耗率 热力系统优化 灵活性改造 调峰深度
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压缩空气/二氧化碳储能系统的运行方式研究 被引量:8
7
作者 韩中合 孙烨 +1 位作者 李鹏 胡庆亚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期119-125,共7页
为深入研究不同工质和输出方式对太阳能-先进绝热压缩空气/二氧化碳联合储能系统性能的影响,提出4种运行方案。通过仿真计算,对比分析4种不同方案下系统的热力学与经济学特性,并研究关键参数对系统性能的影响。结果表明:采用二氧化碳为... 为深入研究不同工质和输出方式对太阳能-先进绝热压缩空气/二氧化碳联合储能系统性能的影响,提出4种运行方案。通过仿真计算,对比分析4种不同方案下系统的热力学与经济学特性,并研究关键参数对系统性能的影响。结果表明:采用二氧化碳为工质,只输出电能时系统的储能效率最高。而采用二氧化碳为工质,同时输出电能和热能时系统的年利润率最大。4种方案的储能效率与年利润率均随时间间隔的延长而降低。而随着对流传热系数越来越大,系统的储能效率与年利润率均先降低后升高。工质初始压力越高,4种方案的储能效率与年利润率就越高。 展开更多
关键词 压缩空气储能 二氧化碳 性能分析 运行方式 太阳能
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储能系统中二氧化碳压缩机的研究进展 被引量:2
8
作者 李红 刘超 何青 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1-10,共10页
随着全球气候的不断变暖,对空气中的CO_(2)进行捕获利用已经成为可以减少温室气体污染的有效措施之一。CO_(2)储能系统不仅可以对空气中的CO_(2)进行储存利用,而且还可以用来消耗过量的电力以填补用电高峰期电力供应匮乏。压缩机作为CO_... 随着全球气候的不断变暖,对空气中的CO_(2)进行捕获利用已经成为可以减少温室气体污染的有效措施之一。CO_(2)储能系统不仅可以对空气中的CO_(2)进行储存利用,而且还可以用来消耗过量的电力以填补用电高峰期电力供应匮乏。压缩机作为CO_(2)储能系统中的核心设备,其性能的优劣直接影响着系统的整体性能。总结了7种不同形式的CO_(2)压缩机的应用范围、性能特点以及国内外的研究现状;论述了活塞式、离心式、轴流式3种压缩机在CO_(2)储能系统应用时可能存在的潜在问题;并给出了相应建议及改进思路。研究结果可为设计优化CO_(2)压缩机提供参考。 展开更多
关键词 二氧化碳 储能系统 压缩 改进思路
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压缩二氧化碳储能系统研究进展 被引量:20
9
作者 张家俊 李晓琼 +6 位作者 张振涛 郝佳豪 郑平洋 于泽 杨俊玲 荆亚楠 越云凯 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1928-1945,共18页
压缩二氧化碳储能技术作为一种新型的压缩气体储能技术,具有储能密度大、经济成本低、运行寿命长、负碳排放等多方面优势,适合我国大规模长时储能系统建设和可持续发展的需求,具有非常广阔的发展前景。本文对比分析了压缩二氧化碳储能... 压缩二氧化碳储能技术作为一种新型的压缩气体储能技术,具有储能密度大、经济成本低、运行寿命长、负碳排放等多方面优势,适合我国大规模长时储能系统建设和可持续发展的需求,具有非常广阔的发展前景。本文对比分析了压缩二氧化碳储能系统相比于压缩空气储能系统的优势,梳理了压缩二氧化碳储能技术的分类,其中详细介绍了跨临界二氧化碳储能系统、超临界二氧化碳储能系统和液态二氧化碳储能系统的运行原理、系统性能以及适用场景等方面特点,阐述了系统关键运行参数对系统性能的影响规律以及系统[火用]损分布情况,得出系统性能的提升方法,进一步介绍了压缩二氧化碳储能系统的改进系统以及耦合其他外部能源系统的压缩二氧化碳储能系统对系统性能的提升效果,最后分析了压缩二氧化碳储能系统的优势和发展方向。本文旨在总结当前压缩二氧化碳储能技术研究成果,指出现有压缩二氧化碳储能系统的优缺点,为后续学者研究压缩二氧化碳储能系统指引方向,也为压缩二氧化碳储能系统实验及示范的建立提供参考。 展开更多
关键词 压缩二氧化碳储能 储能技术 系统性能
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耦合超临界二氧化碳循环的压缩空气储能冷热电联供系统特性研究 被引量:10
10
作者 冉鹏 张森 +2 位作者 王亚瑟 李政 赵广辉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1077-1088,共12页
为研究耦合超临界二氧化碳循环的压缩空气储能冷热电联供系统特性,以循环效率、[火用]效率、度电成本及度电综合环境效应指数为指标,对所提出系统进行综合性能分析与参数分析,并将其与传统压缩空气储能系统进行对比。基于遗传算法,构建... 为研究耦合超临界二氧化碳循环的压缩空气储能冷热电联供系统特性,以循环效率、[火用]效率、度电成本及度电综合环境效应指数为指标,对所提出系统进行综合性能分析与参数分析,并将其与传统压缩空气储能系统进行对比。基于遗传算法,构建2个多目标函数组合,对所提出系统展开多目标优化。结果表明:相比传统压缩空气储能系统,所提出系统的循环效率及效率分别提升12.89%和5.37%,度电成本及度电综合环境效应指数分别降低0.32美分/(kW·h)及2.50;随着低压燃气透平进口压力的升高,循环效率、[火用]效率、度电成本的变化均存在拐点;组合(1)对应的最优循环效率、[火用]效率及度电成本分别为61.90%、52.77%和6.36美分/(kW·h);组合(2)对应的最优?效率、度电成本及度电综合环境效应指数分别为52.71%、6.35美分/(kW·h)和84.53。 展开更多
关键词 压缩空气储能 超临界二氧化碳循环 冷热电联供 性能分析 多目标优化
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采用压缩储能的新型超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统性能分析 被引量:9
11
作者 刘易飞 张燕平 王渊静 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期51-58,共8页
基于超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环的特点,提出一种新型的采用压缩CO_(2)储能的S-CO_(2)布雷顿循环塔式太阳能热发电系统。该系统利用多余的太阳能将处于临界点附近的CO_(2)压缩至高压状态,在夜间利用燃气锅炉燃烧天然气加热高压... 基于超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环的特点,提出一种新型的采用压缩CO_(2)储能的S-CO_(2)布雷顿循环塔式太阳能热发电系统。该系统利用多余的太阳能将处于临界点附近的CO_(2)压缩至高压状态,在夜间利用燃气锅炉燃烧天然气加热高压的CO_(2),使其进入透平做功,带动发电机发电。通过Ebsilon软件分别建立采用熔盐储热和采用压缩CO_(2)储能的塔式太阳能热发电系统模型,并优化底循环工质,得出最佳效率条件下的运行参数。在此基础上,分析典型日运行工况,计算2个系统的热经济性。结果表明,在储热时长为8 h的情况下,相比熔盐储热系统,新型的采用压缩CO_(2)储能的太阳能热发电系统夏至日日均效率提升0.31%,冬至日日均效率提升0.97%,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 塔式太阳能电站 压缩储能 超临界二氧化碳 布雷顿循环 Ebsilon 发电效率
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基于二氧化碳热力循环的储能研究综述 被引量:5
12
作者 杨玉 黄斌 +6 位作者 孟欣 李红智 张一帆 张旭伟 吴家荣 李凯伦 姚明宇 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期12-23,共12页
基于二氧化碳热力循环的储能技术,结合二氧化碳循环的优良性能和捕集后二氧化碳的再利用需求,有望在未来以新能源为主体的能源体系中发挥出重要作用。针对基于二氧化碳循环的储能技术进行了定义,并依据各储能方案的技术特点将该储能划... 基于二氧化碳热力循环的储能技术,结合二氧化碳循环的优良性能和捕集后二氧化碳的再利用需求,有望在未来以新能源为主体的能源体系中发挥出重要作用。针对基于二氧化碳循环的储能技术进行了定义,并依据各储能方案的技术特点将该储能划分为电热储能,低、中和高压储气的压缩二氧化碳储能,低温和近常温储液的压缩二氧化碳储能,以及恒压储气的压缩二氧化碳储能;讨论了各类储能技术的研究现状、具有的优势和存在的不足。低压储气的压缩二氧化碳储能技术最为成熟,目前已有大型工程示范机组建成;高压储气的压缩二氧化碳储能和大规模电热储能的综合性能较好,但成本较高;低压端储存液态二氧化碳的压缩二氧化碳储能的循环效率最低,但储能密度最高;恒压储气的压缩二氧化碳储能效率最高,可达74%~76%,储能密度接近2(kW·h)/m^(3),是极具发展前景的压缩气体储能技术之一。 展开更多
关键词 二氧化碳 热力循环 储能 压缩气体
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超临界二氧化碳储能系统㶲损特性分析 被引量:20
13
作者 李乐璇 徐玉杰 +4 位作者 尹钊 郭欢 张显荣 陈海生 周学志 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1824-1834,共11页
储能是实现可再生能源大规模利用的关键支撑技术,而超临界压缩二氧化碳储能(SC-CCES)系统具有设备紧凑、高效、安全等优点,被认为是具有发展前景的大规模储能技术之一。本文建立了SC-CCES系统传统㶲分析和先进㶲分析模型,揭示了系统各过... 储能是实现可再生能源大规模利用的关键支撑技术,而超临界压缩二氧化碳储能(SC-CCES)系统具有设备紧凑、高效、安全等优点,被认为是具有发展前景的大规模储能技术之一。本文建立了SC-CCES系统传统㶲分析和先进㶲分析模型,揭示了系统各过程、部件㶲损大小及其原因,以及内源性/外源性与可避免/不可避免㶲损特性,获得了不同过程、部件间的相互关联。分析结果显示:SC-CCES系统效率可达60.30%;压缩机是㶲损失最大的环节,占总㶲损失的33.85%,其次为膨胀机、节流阀、间冷器和再热器;根据先进㶲分析,压缩机、膨胀机仍具有最高的可避免㶲损,节流阀和混流器则几乎不具备优化潜力。此外,本文还对系统进行了灵敏性分析,揭示了储/释能压力、压缩机和膨胀机效率等参数对系统性能的影响规律。本文的研究为SC-CCES系统优化设计及应用提供了参考。 展开更多
关键词 超临界压缩二氧化碳储能系统 二氧化碳循环 热力性能 先进㶲分析
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利用环境再冷的二氧化碳储能热电联产系统及其热力学分析 被引量:8
14
作者 陶飞跃 王焕然 +4 位作者 李瑞雄 赵静 葛刚强 贺新 陈昊 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1492-1501,共10页
为提升光电出力特性及灵活性,构建光储协同系统成为改善光电可调度性与减少弃光的主流趋势。本文基于光伏电场运营环境特点,提出一种利用夜间环境冷量再冷的二氧化碳储能热电联产系统,重点分析了不同运行模式下系统性能随关键参数的变... 为提升光电出力特性及灵活性,构建光储协同系统成为改善光电可调度性与减少弃光的主流趋势。本文基于光伏电场运营环境特点,提出一种利用夜间环境冷量再冷的二氧化碳储能热电联产系统,重点分析了不同运行模式下系统性能随关键参数的变化规律。结果表明:太阳能集热系统单独工作模式下,增大蓄冷回热器最小温差、夜间环境温度和低压罐压力会导致系统性能降低,而增大高压罐压力和膨胀机进口温度会提升系统性能;太阳能集热系统和热泵系统联合工作模式下,系统设计工况下的电电效率、(火用)效率和循环效率分别为71.4%、57.4%和87.1%,储能密度为17.2 kW·h/m^(3),太阳能保证率比太阳能集热系统单独工作时下降了35.6%,蓄冷回热器、一级再热器等换热设备(火用)损较大,是系统优化的关键部件;热泵系统参与工作的模式下,热泵蒸发温度和冷凝器热水出口温度的变化对电电效率影响较大,对(火用)效率影响不大。 展开更多
关键词 热电联产 液态二氧化碳储能系统 热泵 太阳能保证率
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火电机组耦合液态CO_(2)储能系统性能分析
15
作者 李思佳 王嘉璐 +2 位作者 郑立星 薛小军 徐钢 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1269-1277,共9页
为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战,耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案,并通过对比分析优选最佳耦合方案,并对最优耦合系统进行了调峰性... 为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战,耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案,并通过对比分析优选最佳耦合方案,并对最优耦合系统进行了调峰性能分析、[火用]分析及经济性分析。结果表明:采用蒸汽轮机驱动的耦合方案性能最佳,系统的循环效率高达61.85%,储能、释能过程的调峰深度分别为9.57%和6.14%;最优方案的[火用]效率为76.61%,动态投资回收期为5.01 a,净现值为2 105.32万元。 展开更多
关键词 火电机组 液态二氧化碳储能系统 调峰性能分析 [火用]分析 经济性分析
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燃煤电厂耦合储能系统的热力学分析
16
作者 王晓鹏 张修澳 +4 位作者 赵红霞 孙秋艳 张浩 辛公明 柏超 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第9期3509-3520,共12页
能源是人类生产生活的关键要素,是人类生存和社会发展的基础。在未来的电力系统中,火电厂将更多地发挥辅助调峰作用,为可再生能源提供更大的能源利用空间,这就要求热电联产机组(combined heating and power,CHP)增加自身的灵活性,避免... 能源是人类生产生活的关键要素,是人类生存和社会发展的基础。在未来的电力系统中,火电厂将更多地发挥辅助调峰作用,为可再生能源提供更大的能源利用空间,这就要求热电联产机组(combined heating and power,CHP)增加自身的灵活性,避免机组在调峰时频繁地启停。本文将热电联产机组与压缩二氧化碳储能系统(compressed carbon dioxide energy storage system,CCES),以及蒸汽喷射器(steam ejector,SE)进行耦合,提出了3种改进方法(方法1:中压缸排汽;方法2:高压缸排汽引射低压缸排汽;方法3:再热蒸汽引射中压缸排汽),通过建立热力学模型来探究CHP-SE-CCES三元耦合系统(CSC)的技术潜力,分析了该三元耦合系统运行的可行性,评估了不同方法相对于基本方法的优越性,并分析了主要参数对压缩二氧化碳储能系统以及三元耦合系统性能参数的影响。结果表明:蒸汽喷射器的加入有助于提升耦合系统运行的灵活性,在额定热负荷下,方法2和方法3可分别降低电负荷68.56 MW和50.56 MW,扩大了系统运行的可行域,提高了机组热电解耦的能力。热水罐温度的升高使系统功率效率(system power efficiency,SPE)从48.84%提升到66.84%,储能密度(energy storage density,ESD)从1.07 kWh/m^(3)提升到1.47 kWh/m^(3),功率变化率(power change ratio,PCR)从55.85%提升到57.82%。综合考虑CSC的能耗,方法 2为最优方法。本文提出的方法有助于推进热电机组的灵活性改造,为热电机组与CCES技术的结合提供技术参考。 展开更多
关键词 热电机组 热电解耦 压缩二氧化碳储能 蒸汽喷射器 热力学分析
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储能压力对液态压缩空气储能系统特性的影响 被引量:9
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作者 刘青山 葛俊 +3 位作者 黄葆华 王维萌 刘迎文 何雅玲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-9,共9页
为了探究液态压缩空气储能系统工作参数对系统性能的内在作用机理及系统能效提升方法,建立了该系统的热力学模型。应用Aspen Plus软件进行流程仿真,对系统进行了热力学特性分析,并深入研究了液态空气储能压力对系统各单元及系统能效的... 为了探究液态压缩空气储能系统工作参数对系统性能的内在作用机理及系统能效提升方法,建立了该系统的热力学模型。应用Aspen Plus软件进行流程仿真,对系统进行了热力学特性分析,并深入研究了液态空气储能压力对系统各单元及系统能效的影响规律。研究结果表明:较高品位的压缩余热和较小的循环空气流量可有效提升系统余热再利用率,显著提升系统性能;当储能压力由0.86 MPa提升至1.67 MPa时,系统压缩热的品位得以提升,膨胀机级间再热温度由114℃提升至160℃,同时可降低循环空气流量约0.5%,使得压缩机耗功降低,同时膨胀机输出总功增加,系统效率由31.61%提升至42.54%;储能压力的提升有利于降低低温储罐漏热,并减少制冷膨胀机出口带液量,可进一步改善系统的整体性能。 展开更多
关键词 液态压缩空气储能 储能压力 热力学特性
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一种基于液态空气储能枢纽站的分布式压缩空气储能系统模型预测控制方法 被引量:5
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作者 刘铠诚 钟鸣 +2 位作者 曾平良 朱良管 黄林海 《电测与仪表》 北大核心 2020年第20期121-128,共8页
再电气化是应对环境污染和气候变化的重要发展趋势。终端能源的深度再电气化,如以电代煤,以电代油,交通电气化等,将大幅提高电能在终端能源利用的比例,提高配电网,特别是城市电网的电力负荷水平,为配电网的运行、安全及可靠性带来新的... 再电气化是应对环境污染和气候变化的重要发展趋势。终端能源的深度再电气化,如以电代煤,以电代油,交通电气化等,将大幅提高电能在终端能源利用的比例,提高配电网,特别是城市电网的电力负荷水平,为配电网的运行、安全及可靠性带来新的挑战。储能是智能电网的重要组成部分,是提高供电可靠性和安全性的重要措施之一,因此提出一种基于液态空气储能枢纽站(LAES)的分布式压缩空气储能系统(CAES)模型预测控制(MPC)方法。文章建立基于液态空气储能枢纽站的分布式压缩控制储能配置方法;在此基础上,提出以日前运行成本最小和实时运行偏差最小为目标的双层优化MPC控制模型,满足配电网及液态空气-压缩空气储能系统安全运行条件;以改进IEEE 30节点测试系统为例,验证了所提方法的正确性和实用性。 展开更多
关键词 液态空气储能 压缩空气储能 能源枢纽站 模型预测控制
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含空气净化过程的液态空气储能热力学研究 被引量:4
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作者 王晨 折晓会 张小松 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期23-30,共8页
针对现今液态空气储能(LAES)研究中普遍存在忽略空气净化过程能耗而使LAES系统能效被高估的问题,提出了一种含空气净化过程的LAES系统。该系统包含空气液化过程、液态空气释能过程和TSA纯化过程,通过全流程的仿真模拟验证系统可行性,并... 针对现今液态空气储能(LAES)研究中普遍存在忽略空气净化过程能耗而使LAES系统能效被高估的问题,提出了一种含空气净化过程的LAES系统。该系统包含空气液化过程、液态空气释能过程和TSA纯化过程,通过全流程的仿真模拟验证系统可行性,并对其进行热力学分析。结果显示:提高液态空气释能压力、空气透平进口温度和储热油使用比例,可以有效提升系统的热力学性能;储存的压缩热仍有约36%未被完全使用,若将其全部回收利用,全系统效率可达0.623;该含空气纯化过程的LAES系统储电效率为0.471,比基线LAES系统低6.8%。 展开更多
关键词 液态空气储能 吸附 脱附 压缩 热力学
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耦合LNG及ORC的液态空气储能系统热力学分析 被引量:9
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作者 肖力木 高欣 +1 位作者 张世海 文贤馗 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期155-164,共10页
为了提高液态空气储能系统(B-LAES)的循环效率及压缩热的利用率,将液态天然气的冷能合理利用起来,提出了一种耦合液态天然气(LNG)和有机朗肯循环(ORC)实现冷热电三联供的液态空气储能系统,从导热油中压缩热的利用率、循环效率、电-电转... 为了提高液态空气储能系统(B-LAES)的循环效率及压缩热的利用率,将液态天然气的冷能合理利用起来,提出了一种耦合液态天然气(LNG)和有机朗肯循环(ORC)实现冷热电三联供的液态空气储能系统,从导热油中压缩热的利用率、循环效率、电-电转化效率、?效率几方面对本系统进行分析。研究结果表明,通过合理综合利用导热油中的压缩热,压缩热利用率可达到96.67%,比B-LAES系统高约55%;通过耦合利用液态天然气(LNG)的冷能,系统循环效率可达93.20%,比B-LAES系统提高约16.9%;增加ORC系统可使系统电-电转化效率达81.34%,比B-LAES系统提高约42.2%。研究结果可为液态空气储能理论研究和应用提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 液态空气储能 有机朗肯循环 冷热电联供 循环效率 压缩热利用率
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