与燃煤电站耦合的压缩空气储能系统性能分析

薛小军， 李云飞， 田煜昆， 彭 程， 陈 衡，徐 钢， 陈宏刚， 王修彦

(1.华北电力大学 热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室，北京 102206；2.河北建投能源投资股份有限公司，石家庄 050000)

随着我国经济和社会的快速发展，发电机组装机容量迅猛增长，其中燃煤机组占比最高，占发电总装机容量的56.58%[1]。众所周知，化石燃料的消耗不仅会造成环境污染、能源短缺，还会排放大量的二氧化碳，造成全球变暖。据统计，目前电力行业每年排放的二氧化碳量占全国碳排放总量的40%以上[2]。面对全球变暖以及最新提出的2030年碳达峰、2060年碳中和的双重挑战，我国发电行业实现低碳化转型迫在眉睫，发展可再生能源成为未来能源发展的主要趋势。

近年来，我国大力推广可再生能源发电，截至2020年底，并网风电装机容量为28 153万kW，并网太阳能发电装机容量为25 343万kW[1]。然而，可再生能源自身具有的间歇性、波动性和不稳定性也给提高新能源的并网发电占比带来了巨大的挑战[3]。而电能储能技术可以有效促进可再生能源大规模应用，实现发电侧与需求侧的平衡。压缩空气储能(CAES)系统因其寿命长、对环境影响小、可靠性高、可用性好和经济效益好等优点而被认为是最具发展前景的电力储能技术之一[4]。在压缩空气储能系统中，储能过程中使用电动压气机将电能转换为压缩空气的势能，随后将压缩空气存储在存储容器中；而当电力供应紧张时，可将压缩空气排入涡轮机发电，完成释能过程。……