郭祚刚, 邓广义，范永春，陈光明

(1. 中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广州 510663；2. 浙江大学 制冷与低温研究所，杭州 310027)



压缩空气储能系统的理论分析及性能研究

郭祚刚1,2, 邓广义1，范永春1，陈光明2

(1. 中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广州 510663；2. 浙江大学 制冷与低温研究所，杭州 310027)

压缩空气储能技术和抽水蓄能技术是两种最具潜力的电能规模化储存技术。构建了四套压缩空气储能方案，结合热力学第一定律对高压储罐内压缩空气的温度与压力参数的变化规律以及不同储能方案性能进行了比较。研究结果表明，高压储罐在与环境换热较差时，高压储罐的充气过程会经历较为明显的温升现象。200 m3储罐以1.0 kg/s流速充气至10 MPa时，温升幅度为22.46 ℃，储气过程的温升现象降低了储罐的空气容纳能力。在压缩空气储能系统性能方面，四套储能系统的热耗位于4 100 kJ/kW·h至4 200 kJ/kW·h之间，系统效率位于52.30%与56.33%之间。在储能系统效率与对外输出电能总量指标上，高压储罐与环境之间换热性能较好的储能系统均要优于换热条件较差的储能系统。

压缩空气储能；电能储存；储气温升；热力学分析

风能与太阳能是可再生清洁能源，国家能源科技“十二五”规划提出了研制具有自主知识产权的10 MW陆地(近海)风电机组以及50 MW槽式太阳能热发电系统的具体目标[1]。在装机容量规划方面，预计2020年全国风电装机容量将达到100 GW，太阳能装机容量将达到20 GW。风电与太阳能发电等可再生能源电力的波动性强，直接并网将导致电网频率波动与电能质量下降等问题。……