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环境恶化等全球性问题使得诸多国家不断提高对可再生能源发电的重视,众多国家可再生能源发电比例不断提升,如风力发电等。但是可再生能源电力具有较大的波动性和间歇性,无法长时间产生稳定、持续电能。并入电网比例超过一定比例后,会影响电网的运行和用户的使用,故我国可再生能源弃电现象较为严重。而先进绝热压缩空气储能(Advanced Adiabatic CompressedAir Energy Storage)能够利用可再生能源电能,并且实现污染物的零排放,是未来可大规模应用的储能技术之一。
该文以AA-CAES为基础,建立了带太阳能辅热的AA-CAES系统(AA-CAES+CSP)和AA-CAES冷热电联供(AA-CAES+CCHP)系统的热力学模型,利用仿真计算软件Matlab,进行仿真模拟。该文第三、第四章对AA-CAES+CSP运行方式进行了研究。首先,基于两种运行工质和两种储气室模型,提出了四种运行模式,并对比了四种模式下的系统性能的差异;接着基于膨胀机的滑压、定压运行,提出了三种运行模式,并分析了关键环境参数和设备参数对系统的影响。第五章对AA-CAES+CCHP系统的两种运行方式进行了分析对比,并对三个参数分别进行了敏感性分析。总结出以下结论:
(1)对于AA-CAES+CSP系统,在参数研究范围内,四种模式中选用二氧化碳和恒温储气室的系统循环效率和储能密度均最高。随着集热温度的升高和环境温度的降低,系统循环效率和储能密度均不断升高;换热器效能的增加会使四种模式下的循环效率和选用恒温储气室的系统的储能密度先升高后降低,会使选用恒壁温储气室的系统的储能密度不断升高。
(2)对于AA-CAES+CSP系统,在参数研究范围内,三种模式中滑压模式下的系统性能均最优,最高循环效率为72.56%,此时环境温度为253K。计算结果显示,环境压力升高会使循环效率升高、储能密度下降;环境温度升高会使循环效率和储能密度均下降。储气室压力范围减小会提升循环效率,降低储能密度;反之亦然。
(3)对于AA-CAES+CCHP系统,在参数研究范围内,两种运行模式中,方式2的?效率和?流密度均最高。换热器效能为0.925时,方式2达到最高?效率68.39%。随着换热器效能的增大,两种方式的?效率均先升高后降低,?流密度不断增大。两种方式下的?效率和?流密度随着储气室对流换热系数的升高先降低后升高,随着储能间隔时间的减少而不断增大。
该文以AA-CAES为基础,建立了带太阳能辅热的AA-CAES系统(AA-CAES+CSP)和AA-CAES冷热电联供(AA-CAES+CCHP)系统的热力学模型,利用仿真计算软件Matlab,进行仿真模拟。该文第三、第四章对AA-CAES+CSP运行方式进行了研究。首先,基于两种运行工质和两种储气室模型,提出了四种运行模式,并对比了四种模式下的系统性能的差异;接着基于膨胀机的滑压、定压运行,提出了三种运行模式,并分析了关键环境参数和设备参数对系统的影响。第五章对AA-CAES+CCHP系统的两种运行方式进行了分析对比,并对三个参数分别进行了敏感性分析。总结出以下结论:
(1)对于AA-CAES+CSP系统,在参数研究范围内,四种模式中选用二氧化碳和恒温储气室的系统循环效率和储能密度均最高。随着集热温度的升高和环境温度的降低,系统循环效率和储能密度均不断升高;换热器效能的增加会使四种模式下的循环效率和选用恒温储气室的系统的储能密度先升高后降低,会使选用恒壁温储气室的系统的储能密度不断升高。
(2)对于AA-CAES+CSP系统,在参数研究范围内,三种模式中滑压模式下的系统性能均最优,最高循环效率为72.56%,此时环境温度为253K。计算结果显示,环境压力升高会使循环效率升高、储能密度下降;环境温度升高会使循环效率和储能密度均下降。储气室压力范围减小会提升循环效率,降低储能密度;反之亦然。
(3)对于AA-CAES+CCHP系统,在参数研究范围内,两种运行模式中,方式2的?效率和?流密度均最高。换热器效能为0.925时,方式2达到最高?效率68.39%。随着换热器效能的增大,两种方式的?效率均先升高后降低,?流密度不断增大。两种方式下的?效率和?流密度随着储气室对流换热系数的升高先降低后升高,随着储能间隔时间的减少而不断增大。