蒋中明 ，郭 菁，唐 栋

（1长沙理工大学水利工程学院；2长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室；3长沙理工大学洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室，湖南 长沙410114）

压缩空气蓄能(compressed air energy storage，CAES)是一种新型的大规模储能技术，可以有效改善可再生能源发电的间歇性与不稳定性等缺点，并具有效率高、占地面积小、运行方式灵活、投资和运行费用较少等优点[1-2]。压气储能基本概念最初于1940 年初被提出，Gay 提交了专利申请“为了发电储存液体的方法”[3]，其工作原理就是利用用电低谷时的电力压缩空气，然后将压缩后的高压气体存储于储气设备中，在用电高峰时再通过释放高压气体推动透平发电。目前世界上投入商业运行的大规模CAES 电站仅有两座——德国Huntorf 电站和美国McIntosh电站[3]。

CAES电站在运行过程中，由于周期性地注入和采集空气，储气库内压缩空气的温度和压力会在一定范围内波动。储气库内压缩空气的温度和压力变化过程具有高度复杂性[4]。为了求解储气库内压缩空气的温度和压力，学者们进行了一系列研究：Kushnir等[4]建立了基于真实气体特性的储气库压缩空气热力学模型，并运用无量纲因子推导了压缩空气温度和压力的解析解；Langham[5]建立了第1 个基于理想气体的CAES储气库的压力和温度瞬变模型；Xia 等[6]在Kushnir 的研究基础上，改进了压缩空气温度和压力计算公式，提出了简化的解析解。上述压缩空气热力学模型的建立时均将压缩空气视为干燥气体，没有考虑压缩空气中水分(湿度因子)的影响。……