超临界二氧化碳储能系统㶲损特性分析
2021-09-15李乐璇徐玉杰尹钊郭欢张显荣陈海生周学志
李乐璇 ,徐玉杰 ,,尹钊 ,,郭欢 ,,张显荣 ,陈海生 ,,周学志
(1中国科学院工程热物理研究所,北京 100190;2中国科学院大学,北京 100049;3毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心,贵州 毕节 551712;4华北电力大学,北京 102206)
能源问题愈发紧迫[1],为了应对能源危机,可再生能源迎来快速发展,然而可再生能源的间歇性和不稳定性,使其大规模应用存在一定困难,储能技术是解决这一问题的有效途径[2-4],以二氧化碳为工质的压缩二氧化碳储能(CCES)系统,具有安全、环保、系统紧凑等优势,被认为是一种具有发展潜力的储能系统[5-6]。
CCES系统研究已受到国内外学者的关注,对其研究主要集中在系统的热力学性能和流程结构优化。Morandin等[7-9]提出了以二氧化碳为工质,基于热水蓄热和冰浆蓄冷的跨临界二氧化碳储能系统,建立了一种启发式的基于换热器网络的优化程序。吴毅等[10]提出液态跨临界储能系统,并通过遗传算法进行多目标优化,优化后系统效率为50.4%,能量密度为21.7 kW·h/m3。Zhang等[11]、李玉平[12]基于跨临界二氧化碳储能系统展开研究,并对系统进行了能量分析和㶲分析。Wang等[13]将优化的液化二氧化碳储能(LCES)系统与先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统进行比较,发现LCES在能量密度上具有显著的优势。Liu等[14]将分别以二氧化碳和空气为工质的压缩气体储能系统和液化气体储能系统进行比较,发现二氧化碳为工质时,系统可以获得更高的效率和更适宜的运行温度。李玉平[12]对比了不同配置下CCES系统性能特点,发现以液态存储时系统可以获得最高的能量密度。……
