压缩二氧化碳储能系统的热力学性能分析

发布时间：2020-05-14 18:47

【摘要】：可再生能源大力发展是目前解决能源问题的主要途径之一,但可再生能源存在间歇性和波动性的问题,电力储能可作为解决这一问题的关键技术。同时储能技术也是电力系统削峰填谷、分布式能源系统发展不可或缺的一部分,因此储能技术被视为目前能源革命的第六价值链。二氧化碳储能是目前提出的一种新型的储能技术,相对于已有的其他储能技术,其具有储能密度高、易液化、环境友好等优势,但目前对二氧化碳储能系统热力特性的研究较少,因此本文对二氧化碳储能系统在理论分析、结构及参数优化等方面展开深入研究。首先,通过对各类压缩二氧化碳储能系统流程的总结,建立了一种压缩二氧化碳储能系统热力学理论模型,得到了关键参数与系统效率之间的关系,分析了在不同设置条件下系统潜力值。然后,提出了五种不同储存状态和系统结构的压缩二氧化碳储能系统:气态和超临界压缩二氧化碳储能系统,气态和液态压缩二氧化碳储能系统,液态和超临界压缩二氧化碳储能系统,常压液态和常压液态压缩二氧化碳储能系统,常压液态和高压液态压缩二氧化碳储能系统,同时建立了压缩二氧化碳储能系统评价指标。利用Aspen Plus仿真软件对五种压缩二氧化碳储能系统进行了仿真模拟,揭示了储能压力、释能压力、压缩机进口压力、节流阀压降、压缩机效率、膨胀机效率和膨胀机入口温度等参数变化对系统性能的影响。最后,对五种系统进行参数分析,建立了系统优化模型,得到了各系统效率的最优值。通过对最优系统进行(火用)分析,得到了其(火用)损分布,并分析讨论了压缩二氧化碳储能系统产生(火用)损的内部原因。本文的研究可以为压缩二氧化碳储能系统的优化设计提供参考依据。
【图文】：

017年上半年全国各能源发电量占比储能技术在电力系统的各个环节均有应用价值：在发电领域，储能可辅助传

压缩二氧化碳储能系统效率随储/释能压力和进口压力的变化曲线
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK02;TM62

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本文编号：2663782