压缩空气储能系统的工作特性研究.pdf

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1、14F【IDMACHINERYVo1．41，No．10，2013文章编号：1005—0329(2013)10—0014—05压缩空气储能系统的工作特性研究杨启超，刘广彬，赵远扬，李连生(合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室，安徽合肥230031)摘要：基于典型压缩空气储能系统工作原理，运用热力学理论建立了压缩过程、储气系统和膨胀发电过程的理论分析模型。采用储能效率和储能密度作为评价指标，揭示了压缩空气储能系统在等温、绝热和多级多变工作过程下的工作特性，分析比较了恒压和恒容储气方式对有效能、储气罐容积等系统性能的影响规律。结果表明增大储气压力以及采用多级压

2、缩和多级膨胀过程可提高储能系统的效率和储能密度。采用恒压式储气罐可减小储气容积。分析模型和研究结果可为设计高效的压缩空气储能系统循环形式提供基础。关键词：压缩空气储能；理论循环；工作特性；储能效率；储能密度中图分类号：TH82文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．10．004ResearchonOperatingCharacteristicsofCompressedAirEnergyStorageSystemYANGQi-chao，LIUGuang-bin，ZHAOYuang-yang，LILian—sheng(St

3、ateKeyLaboratoryofCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryInstitute，Hefei230031，China)Abstract：Basedonthebasicworkingprincipleofcompressedairenergystorage，thetheoreticalmodelonthecompressionprocess，storageandexpansionprocesswasestablishedusingthermodynamicstheory．Usingenergystorag

4、eefficiencyandenergystoragedensityasevaluateindex，theoperatingcharacteristicsofcompressedairenergystoragesystemundertheisothermal，adia-baticandmulti-stagepolytropicworkingconditionswereinvestigatedandtheefectofconstantvolumeandconstantpressurestor-agemethodsontheperformancewereanaly

5、zed．Theresultsshowedthatincreasingthestoragepressureandutilizingthemulti—stagecompressionorexpansioncouldimprovetheeficiencyandenergystoragedensityofsystem．Thestoragevolumewasde—creasedundertheconstantpressurestoragemode．Theproposedanalysismodelwillprovidethefoundationtodesignthehig

6、hefi—cientcycle．Keywords：compressedairenergystorage；theoreticalcycle；operatingcharacteristics；efficiency；storagedensity1前言储能系统，能有效解决风能等可再生能源的这些问题，可促进新能源的集约化开发和利用⋯。风力发电是实现我国能源和电力可持续发展风电与大规模储能技术相结合是风能利用的战略的重要组成之一。但风电输出功率具有随机重要技术途径L2j。当前应用于电力系统中的储性、波动性和间歇性的特点，再加上其预测、调度能技术主要有抽水蓄能储能、压缩空气

7、储能、电池和控制上的技术瓶颈，因此，大规模的风电并网会储能和飞轮储能等』。抽水蓄能和压缩空气储给电力系统对电网的调度、运行方式、可靠性、电能系统比较适合作为大规模储能技术。抽水蓄能能品质和运行成本都带来巨大的冲击。在风电场电站因其技术成熟、效率高、容量大以及储能周期配置动态响应特性好、寿命长、可靠性高的大容量长等优点，是目前广泛使用的大规模电力储能系收稿日期：2013—09—22修稿日期：2013一o9—25基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2012CB724307)；安徽省自然科学基金项目(1208085ME68)16FLUIDMACHI

8、NERYVo1．41，No．10，20