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1、第37卷第2期Vo.l37No.22009年2月Feb.2009压缩空气蓄能及其他蓄能技术在美国的应用12施慧聪,张炯(1.上海涌能电力科技发展有限公司,上海200002;2.上海市电力公司,上海200122)摘要:介绍了压缩空气蓄能技术(CAES)、电解液电池蓄能技术和1MW飞轮系统蓄能技术及其目前的发展状况和与风能发电联合应用的项目,同时介绍了这些技术对煤、天然气轮机联合发电厂的影响。展望了蓄能技术在美国的广阔发展前景和巨大经济效益。关键词:压缩空气蓄能;蓄能技术;蓄能系统作者简介:施慧聪(1980),男,
2、销售经理,从事绿色环境材料研究。中图分类号:TK02文献标志码:A文章编号:10019529(2009)02029104ApplicationofcompressedairenergystorageandotherenergystoragetechnologiesinAmerica12SHIConghui,ZHANGJiong(1.ShanghaiYongnengElectricPowerTechnologyCo.,Ltd.,Shanghai200002,China;2.ShanghaiMunicipalEle
3、ctricPowerCompany,Shanghai200122,China)Abstract:Thebulkenergystoragetechnologiesandtheirdevelopment,suchascompressedairenergystorage(CAES),flowbatteries,and1MWflywheelsystem,werepresented.Projectsofcombiningthesetechnologieswithwindpowergenerationtechnologywerealsor
4、ecommended,andtheimpactsofthesetechnologiesonconventionalbaseloadpowerplantswereanalyzed.ThepromisingapplicationfutureandeconomicbenefitsofenergystoragetechnologiesintheUSwerealsoprospected.Keywords:compressedairenergystorage(CAES);energystoragetechnology;energysto
5、ragesystem一年中电力需求的日变化和季节性变化很1压缩空气蓄能技术大,而用电的最高峰可能仅仅持续几h。因此,一些电厂只需要在用电高峰时期进行发电从而造成1.1压缩空气蓄能技术原理了造价高昂的电厂的低效率运行。美国的蓄能电压缩空气蓄能技术(CAES)系统建立在分离站只占全国发电量的2.5%(主要以抽水蓄能电燃气轮机的压缩和膨胀循环的原理上,系统中空站的方式),在这种情况下大量电厂需要在频繁气压缩过程被分离出来而独立操作,对空气进行调节发电量的不利模式下运转,而且这种不利情压缩后储存起来,需要的时候把压缩空气释放,
6、通况会随着越来越多的可再生能源的运用(如风力过涡轮燃烧过程加热膨胀而进行发电,由于分离发电)而恶化。美国风力发电装机容量达到了了压缩过程,所以在发电的时候可以比普通的系9200MW,美国风能组织(AWEA)计划到2020统具有更高的产出。来自于核电站、燃煤电站的年风力发电装机容量达到30GW。低谷电或风能电站的富余电力用于压缩空气操作蓄能技术可以实现电力生产和供应两者相分大大降低成本。涡轮机组由于脱离了压缩操作的离。有了大容量的蓄能保证,电力系统就可以按负荷使得电力的产能提高2.5倍,这种效应通过照电力的平均需求量建造发电厂而
7、不是按照峰值提高压缩空气的压力可以进一步加强。所以需求建造。对于响应时间来说,飞轮蓄能或者电解CAES系统可以提高燃料(如天然气等)的发电效液电池蓄能技术的响应时间为s或ms级,压缩空率3倍以上(见图1)。气蓄能技术的响应时间为min或者h级。不同的在涡轮机组和热能回收(HRU)技术方面的蓄能技术可以联合应用以符合当地的特殊情况,不进步改善了60Hz的135MW和300MW机组在仅满足电力的需求,同时也满足响应时间的要求。热能利用、燃烧排放和氮氧化物(NOX)含量等问02922009,37(2)以对洞窟空气进行预热,所以电站的
8、热效率更高并能够以2600MW/h的产能持续不间断发电26h。把压缩机组从发电机组中分离出来提高了压缩过程的适应性,50MW或者更小的压缩机组对电网的协调性更强,同时也作为100MW、200MW或者300MW的电力载荷以避免电厂中基本负荷的浪费。通过压缩空气技术,1个现代的5
