微型压缩空气储能系统释能过程实验研究

发布时间：2024-12-21 20:39

　　风能、太阳能等可再生能源发电项目的日益增加,为社会和经济的发展带来巨大的效益,但是可再生能源因其特有的间歇性和波动性,在并网运行时会对电网的稳定性和可靠性带来冲击。而解决这一问题的主要技术之一就是储能技术,其中压缩空气储能系统因其环境友好性、经济性和可靠性等优点得到广泛关注。本课题首先论述了压缩空气储能系统的研究背景和意义,讨论了其研究和发展现状,并针对微型压缩空气储能系统释能过程作了详细概述。根据释能过程理论分析,建立储气室、膨胀机和发电机动态数学模型,并在Matlab/Simulink中根据各个组件基本数学模型搭建释能过程动态仿真平台。应用热力学分析方法对微型压缩空气储能系统的能效进行分析:包括储气室能效分析、涡旋式膨胀机的能效分析和永磁同步发电机的能效分析。针对释能过程的能效分析,对微型压缩空气储能系统释能过程的控制策略进行研究,分别对系统转速、最大输出功率与功电转换效率优化控制进行讨论。通过搭建微型压缩空气储能系统释能过程实验平台,对释能过程膨胀机与发电机的耦联关系进行实验,并对动态仿真模型进行验证。根据实验结果和分析,证明了微型压缩空气储能系统释能过程中涡旋式膨胀机与发电机的耦...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２燃气轮机系统和压缩空气储能系统原理图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｇａｓ?ｔｕｒｂｉｎｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｎｄ?ＣＡＥＳ?ｓｙｓｔｅｍ??

１．２．１?ＣＡＥＳ系统研究现状??ＣＡＥＳ系统是在燃气轮机发电技术的基础上发展起来的能量存储系统。如??图１－２所示，分别为燃气轮机的工作原理图和ＣＡＥＳ系统原理图。ＣＡＥＳ技术利??用低谷电、弃风电及弃光电等作为输入，系统可分为储能和释能两个过程：储??能时利用压缩机将空气压....

图１－４?一种ＬＡＥＳ系统原理图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＡＥＳ?ｓｙｓｔｅｍ??

?绪论??密度｜１５＿１９］。如图１－４所示，是一种典型的ＬＡＥＳ系统，系统在储能阶段将空气??压缩到一定压力，依次进入换热器和液化装置进行降温液化，储存在低温储液??罐中，释能阶段液化空气经加压升温成为高温高压气体，进入膨胀机释能发电。??Ｍｏｒｇａｎ等人对整个ＬＡＥＳ系统的热....

图１－５?Ｉ．５ＭＷ的ＳＣ－ＣＡＥＳ储能装置和丨０ＭＷ的ＡＡ－ＣＡＥＳ储能装置??

?绪论??密度｜１５＿１９］。如图１－４所示，是一种典型的ＬＡＥＳ系统，系统在储能阶段将空气??压缩到一定压力，依次进入换热器和液化装置进行降温液化，储存在低温储液??罐中，释能阶段液化空气经加压升温成为高温高压气体，进入膨胀机释能发电。??Ｍｏｒｇａｎ等人对整个ＬＡＥＳ系统的热....

图１－６伯明翰大学的ＬＡＥＳ储能装置??Ｆｉｇ．?１－６?ＬＡＥＳ?ｐｉｌｏｔ?ｐｌａｎｔ?ａｔ?Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ??

热物理研究所在２０１３年设计建成的１．５ＭＷ级别的ＳＣ－ＣＡＥＳ系统集成实验与示??范平台，如图丨－５?（ａ）所示。２０１６年９月，１０ＭＷ级别的ＡＡ－ＣＡＥＳ项目己经??建成，如图１－５?（ｂ）所示，并在２０１７年开始测试工作［１，９，１５］。??ｙｉ？??（ａ）?（ｂ）??图....

本文编号：4018873