储热技术基础(Ⅱ)——储热技术在电力系统中的应用

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1、万方数据第2卷第2期2013年3月储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnologyV01．2No．2Mar．2013储热技术基础(II)—储热技术在电力系统中的应用李永亮，金翼，黄云，叶锋，汪翔，李大成，王彩霞，丁玉龙(英国利兹大学一中国科学院过程工程研究所储能联合研究中心，北京100190)摘要：简要介绍了储热技术在电力系统中最有潜力的四种具体应用技术，包括太阳能热发电、压缩空气储能、深冷储能、热泵储电，指出了太阳能热发电储热技术在短期内具有很大发展潜力，目前双罐式液体显热储热(储冷)具有较好的整体效率，将在

2、电力系统储热技术中发挥重要的作用。关键词：熔融盐储热；绝热压缩空气储能；深冷储电；热泵技术doi：10。3969／j．issn．2095-4239．2013．02。011中图分类号：TK02文献标志码：A文章编号：2095-4239(2013)02．165．07Potentialapplicationsofthermalenergystorageinelectricpowergenerationsector(II)LIYongliang，JINYi，HUANGYun，YEFeng，WANGXiang，LIDacheng，WANGCaixia，

3、DINGYulong(JointIPE-UoLInstituteforEnergyStorageResearch，Beijing100190，China)Abstract：Thisarticlebrieflyintroducesfourpotentialthermalenergystorage(TES)applicationsinelectricpowergenerationsector，includingsolarpowergeneration，compressedairenergystorage(CAES)，cryogenicenergy

4、storageandheatpumptechnology．ItconcludesthatTESispromisinginconcentratedsolarpower(CSP)generationinthenearfuture．Currenttwo—tanksensiblethermalstoragetechnologyhasagoodoverallefficiency，andisexpectedtoplayanimportantroleparticularlyinpowergenerationsector．Keywords：moltensal

5、tstorage；adiabaticcompressedairenergystoragesystem；cryogenicenergystorage；heatpumptechnology在人类现代文明的发展过程中，电能的应用是继钻木取火和蒸汽机应用后，人类历史上利用能源的第三次飞跃。电能的即时传输彻底改变了人类的用能方式，使人类迎来了电气化时代，并奠定了21世纪信息化现代文明的基石。然而也正是电能即发即用的特点，使得电力工业的各个环节包括发电、输电、配电以及用电都必须得到即时的相互协调以保证电力系统的安全和可靠运行，这也使得电网成收稿日期：20

6、13．01．18：修改稿日期：2013—01．22。基金项目：英国EPSRC项目(EP／K002252／1)。第一作者：李永亮(1983一)，男，博士后研究员，研究方向为热能系统优化管理及规模储能技术，E．mail：y1．1i@leeds．ac．uk；通讯联系人：丁玉龙，教授，研究方向为储能系统的研发，储能过程中多相流动与传热强化，无机中高温复合储能材料研究，基于超临界过程的空气储能技术研究等，E．mail：Y．Ding@leeds．ac．uk。为迄今为止人类建造的最复杂的系统工程之一。但目前我国的实际状况是电力供应链尤其是电网正面临着前所未

7、有的挑战，这是由我国近年来用户端用电情况的变化以及发电端电源结构的变化两个方面共同决定的。用电方面随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，城镇用电量不断的增加，电力峰谷差不断扩大，特别是居民空调的普及，加剧了供电的峰谷矛盾。为应对不断增加的高峰电力需求，我国的装机容量不断攀升，截止2012年底全国装机容量超过1140GW，居世界第一位。电源结构方面新增容量绝大多数为300Mw以上的大型火电机组，运行灵活但效率低且污染严重的中小型燃煤机组被逐渐取缔，这也给电网的调峰带来了很大的问题。另一方面我国近年来可再生电力发展迅万方数据166储能科学与

8、技术2013年第2卷猛，截止2012年底风电装机超过63GW，约占全球装机总容量的26％，位居世界第一；太阳能光伏发电装机容量也超过7GW。由于可再生能源发电受季节