张 涵 ，王亮 ，林曦鹏 ，陈海生 ,3

（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中科院工程热物理研究所南京未来能源系统研究院，江苏 南京 211135）

为了提高区域能源系统效率和安全性、实现常规电力系统削峰填谷，发展了储电技术，利用介质或者设备将电能储存，在需要的时候将所存储能量转化为电能释放。目前已有的、较为成熟的储电技术包括抽水蓄能、压缩空气储能、电池储能、飞轮储能、超导储能和超级电容器储能等，考虑到前期建设成本、使用寿命、容量、储释电效率、环保和运行费用等因素，只有压缩空气储能和抽水蓄能被认为更加适合100 MW级以上的大规模储能[1]。但是这两种储电技术存在一个相同的问题，就是受到地理位置的限制。需要寻求一种新的、受地理位置限制程度较小的大规模储电方式。储热技术可以获得较高的储能密度，尤其是填充床高温储热[2]，其储㶲密度可以达到100 kW·h/m3，因此储热技术具有发展为大规模储电技术的潜质。

热泵储电技术(pumped thermal electricity storage，PTES)最早于1924年由德国学者Marguerre[3]提出，是一种基于动力循环和热能储存技术发展出来的电能储存技术。在储能时，消耗电能驱动逆向动力循环，将热量从低温储罐泵到高温储罐中，同时获得相对于环境的高温热能和低温冷能储存起来；释能时，将储存的高温热能和低温冷能通过热机循环转化成机械能，膨胀机驱动发电单元发电。基于跨临界CO2朗肯循环[4-5]、水蒸气朗肯循环[6]和布雷顿循环[7-21]，国内外的研究人员已经提出了一系列的热泵储电系统的概念。……