蓄热对超临界空气储能系统性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1000－7229.2016.08.005

电力建设 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (8): 33-.doi: 10.3969/j.issn.1000－7229.2016.08.005

蓄热对超临界空气储能系统性能的影响

杨征，陈海生，王亮，盛勇，纪律

中国科学院工程热物理研究所，北京市 100190

出版日期:2016-08-01
作者简介:杨征（1982），男，工学博士，助理研究员，主要从事压缩空气储能和亚临界水蓄热方面的研究工作；陈海生（1977），男，工学博士，研究员，博导，主要从事压缩空气储能方面的研究工作；王亮（1980），男，工学博士，副研究员，主要从事蓄冷蓄热和压缩空气储能方面的研究工作；盛勇（1984），男，工学硕士，助理研究员，主要从事压缩空气储能方面的工作；纪律（1986），男，工学硕士，助理研究员，主要从事压缩空气储能方面的工作。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划项目（973计划）（2015CB251302）；国家自然科学基金优秀青年基金项目（51522605）

Influence of Thermal Energy Storage on Performance of Supercritical Air Energy Storage System

YANG Zheng, CHEN Haisheng, WANG Liang, SHENG Yong, JI Lv

Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190

Online:2016-08-01
Supported by:
Project supported by the National Basic Research Program of China （973 Program）（2015CB251302）；Science Fund for Excellent Youth Scholars of the National Natural Science Foundation of China（51522605）

摘要/Abstract

摘要： 超临界空气储能系统是一种新型的储能系统，蓄热技术是提高系统效率的关键技术之一。该文建立了超临界空气储能系统在储能过程、存储过程和释能过程中的热力学模型，重点分析了蓄热对超临界系统性能的影响规律。分析结果表明，在储能过程中，储能效率随着蓄热水流量的上升而下降；在存储过程中，存储效率随存储时间的增加不断降低；在释能过程中，释能效率随蓄热水流量的上升呈现先上升后逐渐下降的趋势。系统效率随着蓄热水流量的增加先升高后降低，当蓄热水无量纲流量为0.75时，系统效率最高，为68.3%。

关键词: 蓄热, 超临界空气储能系统, 储能效率, 热力学模型

Abstract: Supercritical air energy storage system is a kind of new energy storage systems. Thermal energy storage is the key technology to improve the system efficiency. This paper establishes the thermodynamic model of supercritical air energy storage system in charge process, storage process and discharge process, and mainlyanalyzes the influence of thermal energy storage on the system performance. The analysis results show that, the charge efficiency decreases significantly with the increase of storage water flow in charge process; the storage efficiency decreases with the growth of the storage time in storage process; and the discharge efficiency firstincreasesand then decreases with the increase of the storage water flow.The system efficiencyin the global process first increases and then decreases with the increases of storage water flow, with the highest estimated value of 68.3% at the dimensionless storage water flow of 0.75.

Key words: thermal energy storage, supercritical air energy storage system, storage efficiency, thermodynamic model

中图分类号:

TM 919

杨征，陈海生，王亮，盛勇，纪律. 蓄热对超临界空气储能系统性能的影响[J]. 电力建设, 2016, 37(8): 33-.

YANG Zheng, CHEN Haisheng, WANG Liang, SHENG Yong, JI Lv. Influence of Thermal Energy Storage on Performance of Supercritical Air Energy Storage System[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(8): 33-.

参考文献

［1］CHEN H, CONGN T N, YANG W, et al. Progress in electrical energy storage system:a critical review［J］．Progress in Natural Science, 2009, 19 （3）: 291-312. ［2］张新敬, 陈海生, 刘金超, 等.压缩空气储能技术研究进展［J］. 储能科学与技术, 2012, 1 （1）: 27-40. ZHANG Xinjing, CHEN Haisheng, LIU Jinchao, et al. Research progress in compressed air energy storage system: A review［J］. Energy Storage Science and Technology, 2012, 1（1）: 27-40. ［3］MACK D R. Something new in power technology［J］. IEEE Potentials, 1993, 12（2）：40-42. ［4］陈海生. 压缩空气储能技术的特点与发展趋势［J］. 高科技与产业化, 2011, 7 （6）：55-56．［5］CHEN H S, TAN C Q, LIU J, et al.Energy storage system using supercritical air: EP, 13/508,019［P］.2012-5-3. ［6］BARBOUR E, MIGNARD D, DING Y, et al.Adiabatic compressed air energy storage with packed bed thermal energy storage［J］. Applied Energy, 2015,155: 804-815. ［7］FACCI A L, SNCHEZ D, JANNELLI E, et al.Trigenerative micro compressed air energy storage: concept and thermodynamic assessment［J］. Applied Energy, 2015,158: 243-254. ［8］ZHAO P, DAI Y P, WANG J F. Performance assessment and optimization of a combined heat and power system based on compressed air energy storage system and humid air turbine cycle［J］. Energy Conversion and Management, 2015, 103: 562-572. ［9］PENG H, LI R, LING X, et al. Modeling on heat storage performance of compressed air in a packed bed system［J］. Applied Energy, 2015, 160: 1-9. ［10］刘畅, 徐玉杰, 胡珊, 等．压缩空气储能电站技术经济性分析［J］. 储能科学与技术, 2015, 4 （2）: 158-168. LIU Chang, XU Yujie, HU Shan,et al. Techno-economic analysis of compressed air energy storage power plant［J］.Energy Storage Science and Technology, 2015, 4 （2）: 158-168. ［11］刘佳, 杨亮, 盛勇, 等. 压缩空气储能的多级填充床蓄热实验研究［J］. 科学技术与工程, 2013, 13 （6）: 1462-1468. LIU Jia, YANG Liang, SHENG Yong, et al. An experimental study on multi-stage heat storage in packed beds for compressed air energy storage systems［J］.Science Technology and Engineering, 2013, 13 （6）: 1462-1468. ［12］尹建国, 傅秦生, 郭晓坤, 等. 带压缩空气储能的冷热电联产系统的分析［J］. 热能动力工程, 2006, 21（2）: 193-196. YIN Jianguo, FU Qinsheng, GUO Xiaokun,et al. Exergy analysis of cooling heat and power cogeneration system with compressed-air energy storage［J］. Journal of Engineering for Thermal Energy and Power, 2006, 21（2）: 193-196. ［13］林梅, 孙嗣莹. 活塞式压缩机原理［M］. 北京: 机械工业出版社, 1987. ［14］KAYS W M,LONDON A L. 紧凑式换热器［M］. 宣益民, 张后雷，译. 北京：科学出版社，1997．［15］黄树红. 汽轮机原理［M］. 北京: 中国电力出版社, 2008.

[1]	庞永超，韩中合. 基于变效率压气机的AA-CAES变工况性能分析[J]. 电力建设, 2016, 37(8): 38-.
[2]	陈守军，辛禾，王涛，杨俊，彭道鑫，谭忠富. 风电、蓄热式电锅炉联合供暖调度鲁棒优化模型[J]. 电力建设, 2016, 37(1): 103-109.
[3]	叶三宝,刁彦华,赵耀华. 新型平板热管相变蓄热器蓄放热性能分析[J]. 电力建设, 2014, 35(7): 136-140.
[4]	朱晓星1; 刘武林1; 周虎2. 国产600MW超临界机组一次调频控制策略[J]. 电力建设, 2009, 30(3): 74-76.
[5]	韩肇俊 . 超临界锅炉机组的吹管[J]. 电力建设, 2008, 29(7): 55-0.
[6]	胡小舟,王兴利 . 高寒地区混凝土冬季施工技术[J]. 电力建设, 2008, 29(10): 72-0.

蓄热对超临界空气储能系统性能的影响

Influence of Thermal Energy Storage on Performance of Supercritical Air Energy Storage System

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