先进绝热压缩空气储能系统热力性能与经济性分析

发布时间：2017-09-02 11:34

  本文关键词：先进绝热压缩空气储能系统热力性能与经济性分析

  更多相关文章： 先进绝热压缩空气储能系统 恒壁温储气模型 循环效率 经济性分析

【摘要】：化石能源的广泛开发与利用极大地推动了社会进步与经济发展,但同时也造成了一定的能源环境问题。开发利用可再生能源能有效缓解大规模利用化石能源所带来的弊端。电力是人类社会进步与发展的前提与重要保障,在国家能源战略中有着重要的地位和作用,在电力生产中提高可再生能源发电份额对我国经济社会的可持续发展有着广泛而深远的影响。但因可再生能源自身具有间歇性与不稳定性,为避免大规模可再生能源发电对电网造成冲击,可再生能源发电规模与并网电量等都受到一定程度的限制。大规模储能系统的开发与应用是缓解上述问题的有效方法之一。压缩空气储能(CAES)技术因其具有储能容量大,循环效率高,运行稳定性好等优点,正日益受到各方的关注。传统压缩空气储能技术已成功商业化,但其未完全摆脱对化石能源的依赖。在传统CAES技术基础上,有学者提出了先进绝热压缩空气储能技术(AA-CAES)。AA-CAES技术采用储热装置(TES)对压缩热进行存储,摆脱了对化石燃料的依赖,实现了“零排放”。目前,AA-CAES技术被认为是一种极具市场发展潜力的储能技术。为更准确地计算AA-CAES系统的性能参数并探究循环过程中储气室内温度、压力随时间变化情况,基于热力学第一定律与理想气体方程,提出更切合实际的恒壁温储气模型,构建储能系统完整循环过程的热力学模型。基于此模型,在给定的空气压缩机输入与透平输出功率下,对系统性能进行了计算;分析了储气压比、对流换热系数、储释能间隔时间等参数对储能密度、循环效率等系统性能参数的影响;直观地揭示了单次循环过程中储气室内温度、压力随时间变化情况。此外,基于热力计算结果,对输出功率为100MW的回热式AA-CAES电站运行参数进行设计,并对该电站进行了经济性分析。对电站建设、运行成本进行了估算,同时得到了该电站年各项收益情况及生命周期内各年资金流量情况。分析了电站年运行时间及购电价格等对电站经济性的影响。得到了不同购电价格下,成本回收年限与释能电价的变化情况,以期为电站上网电价的定价提供一定参考。
【关键词】：先进绝热压缩空气储能系统 恒壁温储气模型 循环效率 经济性分析
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK02
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-15
• 1.2 国内外应用现状及研究发展动态15-18
• 1.2.1 压缩空气储能系统应用现状15-17
• 1.2.2 压缩空气储能技术研究发展动态17-18
• 1.3 本文主要研究内容18-20
• 第2章 AA-CAES系统概述及热力学模型20-29
• 2.1 系统概况20-22
• 2.2 系统热力学模型22-28
• 2.2.1 储能阶段23-24
• 2.2.2 释能阶段24-25
• 2.2.3 储气装置热力模型25-27
• 2.2.4 系统循环参数计算模型27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 AA-CAES系统热力性能分析29-39
• 3.1 引言29-30
• 3.2 系统热力性能分析30-38
• 3.2.1 储气压比对系统性能影响33-34
• 3.2.2 对流换热系数对系统性能影响34-36
• 3.2.3 储释能间隔时间对系统性能影响36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 AA-CAES电站费用与效益分析39-46
• 4.1 AA-CAES电站费用构成39-41
• 4.2 AA-CAES电站综合效益分析41-42
• 4.3 电站成本及收益敏感性分析42-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 结论与展望46-48
• 5.1 结论46-47
• 5.2 展望47-48
• 参考文献48-51
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果51-52
• 致谢52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘文毅;张伟德;徐钢;黄健;杨勇平;刘彤;;典型压缩空气蓄能系统流程与参数优化[J];工程热物理学报;2013年09期

2 张远;杨科;李雪梅;徐建中;;先进绝热压缩空气储能的冷热电输出特性研究[J];热能动力工程;2013年02期

3 国家电网公司"电网新技术前景研究"项目咨询组;王松岑;来小康;程时杰;;大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J];电力系统自动化;2013年01期

4 杨科;张远;李雪梅;徐建中;;先进绝热压缩空气储能系统的设计计算[J];工程热物理学报;2012年05期

5 高建良;何权富;张学博;;矿井巷道对流换热系数的现场测定[J];中国安全科学学报;2010年02期

6 Thang Ngoc Cong;;Progress in electrical energy storage system:A critical review[J];Progress in Natural Science;2009年03期

7 刘文毅;杨勇平;;压缩空气蓄能电站综合效益评价研究[J];工程热物理学报;2007年03期

8 刘文毅;杨勇平;;用于分布能量系统的微型压缩空气蓄能(MCAES)系统性能计算与优化[J];工程热物理学报;2006年06期

9 刘文毅,杨勇平,宋之平;压缩空气蓄能(CAES)系统集成及性能计算[J];工程热物理学报;2005年S1期

10 李仲奎;马芳平;刘辉;;压气蓄能电站的地下工程问题及应用前景[J];岩石力学与工程学报;2003年S1期

，

本文编号：778339