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题名水下压缩空气储能输气管线性能分析
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作者
卜宪标
陈昕
刘石
杨毅
舒杰
李华山
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机构
中国科学技术大学能源科学与技术学院
中国科学院广州能源研究所
南方电网电力科技股份有限公司
广东新型储能国家研究院有限公司
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出处
《新能源进展》
北大核心
2025年第3期257-266,共10页
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基金
国家重点研发计划(中埃国际合作)项目(2022YFE0120700)
广东省重点领域研发计划项目(2023B0909060004)†。
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文摘
水下压缩空气储能可解决大规模海上风电配储难题,但目前对水下输气管线的性能缺乏充分了解。为明确输气管线的性能,构建了储能释能过程的热动力学模型,分析输气管线直径、长度和粗糙度对系统性能的影响。研究结果表明:(1)在输气管线直径为0.5 m、绝对粗糙度为0.030 mm、储能深度为500 m时,定压和定容压缩空气储能的膨胀机发电量、能量回收效率和储能密度分别为304.72 MW·h、65.73%、6.09 kW·h/m^(3)和146.87 MW·h、59.45%、2.94 kW·h/m^(3),定压压缩空气储能表现出了优异性能;(2)储能深度1000 m,在输气管线直径0.5 m、0.7 m和不考虑输气管线阻力三种工况下,膨胀机发电量和能量回收效率分别为580.28 MW·h、51.61%,758.55 MW·h、68.34%,794.63 MW·h、69.45%,表明输气管线直径对储能系统有重要影响;(3)储能深度500 m,当输气管线粗糙度从0.005 mm增加到0.250 mm时,膨胀机发电量从319.16 MW·h降低到313.94 MW·h,能量回收效率从69.23%降低到67.94%,表明粗糙度对性能影响不大。在水下定压压缩空气储能输气管线设计和选择时,应优先考虑管线的直径而非粗糙度。
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关键词
水下压缩空气储能
输气管线阻力
海上风电配储
摩擦压力损失
定压压缩空气储能
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Keywords
underwater compressed air energy storage
gas pipeline resistance
offshore wind power energy storage
frictional pressure loss
isobar compressed air energy storage
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分类号
TK82
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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