贾 祥，崔 凝

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定071003)



AA-CAES系统建模与储能阶段的热力特性

贾 祥，崔 凝

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定071003)

为了研究AA-CAES系统的热力特性，在500 kW-TICC系统的基础上设计了20 MW先进绝热压缩空气储能系统的热力模型，采用集中参数法建立了系统的动态数学模型，再以理论建模和数字仿真的方法研究了先进绝热压缩空气储能系统储能阶段动态特性。分析了压气机环节、换热器环节、储气罐环节和储热罐环节的动态特性，以及压气机进口流量变化导致系统各个设备参数变化的特性。仿真结果表明，第一级压气机比较稳定，二三级压气机波动较大，进气流量对各级换热器的出口冷工质和压气机的耗功影响较大，储气室内气体的温度变化比较平缓。

压缩空气储能系统；数学模型；仿真；动态特性

0 引言

电力储能系统是大规模利用可再生能源迫切需要，可以很好的改善甚至是弥补可再生能源的不稳定和间歇性，是智能电网和分布式能源系统的关键技术[1-3]。目前已在商业系统中大规模(如100 MW以上)运行的储能系统只有抽水电站和压缩空气两种[2-4]。压缩空气储能系统可适用于大型系统、并且工作时间长、储能周期不受限制、系统成本低、寿命长、安全性和可靠性高等优点。

德国1978年建成了世界上第一个商业性的CAES电厂——Huntorf电站，电站能量转化效率43%[5]。美国在Alabama州1991年建成了世界上第二个商业性的CAES电厂—McIntosh电站，此电站是在德国Huntorf电站基础上增加了回热器用来回收余热，使系统的热效率提高了25%[6]。……