一种新型的跨临界CO2储能系统

吴毅,胡东帅,王明坤,戴义平

(西安交通大学叶轮机械研究所,710049,西安)



一种新型的跨临界CO2储能系统

吴毅,胡东帅,王明坤,戴义平

(西安交通大学叶轮机械研究所,710049,西安)

为了解决我国风电并网时电力不稳定等问题,实现规模储能,针对目前压缩空气储能(CAES)系统存在的问题,提出了一种新型的跨临界CO2储能系统概念。系统储能介质CO2以液态形式进行储存,以热能和冷能为能量存储主要形式,实现风电的储能和释能过程。对该系统进行了热力学分析和多目标优化,结果表明:在合适的储能压力下,系统储能效率和储能密度均随着释能压力的增大先增大后减小,分别存在最佳释能压力;随着储能压力升高,系统储能效率不断降低,储能密度却不断增加;减小蓄冷器和中间换热器换热温差是提高系统储能效率的关键;通过对储能系统进行多目标优化,最优解对应的系统储能效率为50.4%,储能密度为21.7 kW·h/m3。跨临界CO2储能系统具有储能密度较高、绿色高效、不受地理条件限制等优点,在风电的规模存储中具备很好的应用前景。

风电;储能;压缩空气;跨临界CO2;液化CO2

能源安全和环境问题将是我国能源领域长期面临的双重挑战,大力发展可再生能源己成为必须采取的途径之一[1]。近年来,风力发电己成为发展最快,最具规模化开发条件的可再生能源发电技术。然而,风电因其间歇性、波动性及非周期性等特点,严重影响电网的运行稳定性与电能质量,限制其大规模利用[2]。……