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先進絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)熱力性能與經(jīng)濟性分析

發(fā)布時間:2017-09-02 11:34

  本文關(guān)鍵詞:先進絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)熱力性能與經(jīng)濟性分析


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【摘要】:化石能源的廣泛開發(fā)與利用極大地推動了社會進步與經(jīng)濟發(fā)展,但同時也造成了一定的能源環(huán)境問題。開發(fā)利用可再生能源能有效緩解大規(guī)模利用化石能源所帶來的弊端。電力是人類社會進步與發(fā)展的前提與重要保障,在國家能源戰(zhàn)略中有著重要的地位和作用,在電力生產(chǎn)中提高可再生能源發(fā)電份額對我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展有著廣泛而深遠(yuǎn)的影響。但因可再生能源自身具有間歇性與不穩(wěn)定性,為避免大規(guī)?稍偕茉窗l(fā)電對電網(wǎng)造成沖擊,可再生能源發(fā)電規(guī)模與并網(wǎng)電量等都受到一定程度的限制。大規(guī)模儲能系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用是緩解上述問題的有效方法之一。壓縮空氣儲能(CAES)技術(shù)因其具有儲能容量大,循環(huán)效率高,運行穩(wěn)定性好等優(yōu)點,正日益受到各方的關(guān)注。傳統(tǒng)壓縮空氣儲能技術(shù)已成功商業(yè)化,但其未完全擺脫對化石能源的依賴。在傳統(tǒng)CAES技術(shù)基礎(chǔ)上,有學(xué)者提出了先進絕熱壓縮空氣儲能技術(shù)(AA-CAES)。AA-CAES技術(shù)采用儲熱裝置(TES)對壓縮熱進行存儲,擺脫了對化石燃料的依賴,實現(xiàn)了“零排放”。目前,AA-CAES技術(shù)被認(rèn)為是一種極具市場發(fā)展?jié)摿Φ膬δ芗夹g(shù)。為更準(zhǔn)確地計算AA-CAES系統(tǒng)的性能參數(shù)并探究循環(huán)過程中儲氣室內(nèi)溫度、壓力隨時間變化情況,基于熱力學(xué)第一定律與理想氣體方程,提出更切合實際的恒壁溫儲氣模型,構(gòu)建儲能系統(tǒng)完整循環(huán)過程的熱力學(xué)模型。基于此模型,在給定的空氣壓縮機輸入與透平輸出功率下,對系統(tǒng)性能進行了計算;分析了儲氣壓比、對流換熱系數(shù)、儲釋能間隔時間等參數(shù)對儲能密度、循環(huán)效率等系統(tǒng)性能參數(shù)的影響;直觀地揭示了單次循環(huán)過程中儲氣室內(nèi)溫度、壓力隨時間變化情況。此外,基于熱力計算結(jié)果,對輸出功率為100MW的回?zé)崾紸A-CAES電站運行參數(shù)進行設(shè)計,并對該電站進行了經(jīng)濟性分析。對電站建設(shè)、運行成本進行了估算,同時得到了該電站年各項收益情況及生命周期內(nèi)各年資金流量情況。分析了電站年運行時間及購電價格等對電站經(jīng)濟性的影響。得到了不同購電價格下,成本回收年限與釋能電價的變化情況,以期為電站上網(wǎng)電價的定價提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】:先進絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng) 恒壁溫儲氣模型 循環(huán)效率 經(jīng)濟性分析
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TK02
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 第1章 緒論10-20
  • 1.1 研究背景及意義10-15
  • 1.2 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及研究發(fā)展動態(tài)15-18
  • 1.2.1 壓縮空氣儲能系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
  • 1.2.2 壓縮空氣儲能技術(shù)研究發(fā)展動態(tài)17-18
  • 1.3 本文主要研究內(nèi)容18-20
  • 第2章 AA-CAES系統(tǒng)概述及熱力學(xué)模型20-29
  • 2.1 系統(tǒng)概況20-22
  • 2.2 系統(tǒng)熱力學(xué)模型22-28
  • 2.2.1 儲能階段23-24
  • 2.2.2 釋能階段24-25
  • 2.2.3 儲氣裝置熱力模型25-27
  • 2.2.4 系統(tǒng)循環(huán)參數(shù)計算模型27-28
  • 2.3 本章小結(jié)28-29
  • 第3章 AA-CAES系統(tǒng)熱力性能分析29-39
  • 3.1 引言29-30
  • 3.2 系統(tǒng)熱力性能分析30-38
  • 3.2.1 儲氣壓比對系統(tǒng)性能影響33-34
  • 3.2.2 對流換熱系數(shù)對系統(tǒng)性能影響34-36
  • 3.2.3 儲釋能間隔時間對系統(tǒng)性能影響36-38
  • 3.3 本章小結(jié)38-39
  • 第4章 AA-CAES電站費用與效益分析39-46
  • 4.1 AA-CAES電站費用構(gòu)成39-41
  • 4.2 AA-CAES電站綜合效益分析41-42
  • 4.3 電站成本及收益敏感性分析42-45
  • 4.4 本章小結(jié)45-46
  • 第5章 結(jié)論與展望46-48
  • 5.1 結(jié)論46-47
  • 5.2 展望47-48
  • 參考文獻48-51
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果51-52
  • 致謝52

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 張遠(yuǎn);楊科;李雪梅;徐建中;;先進絕熱壓縮空氣儲能的冷熱電輸出特性研究[J];熱能動力工程;2013年02期

3 國家電網(wǎng)公司"電網(wǎng)新技術(shù)前景研究"項目咨詢組;王松岑;來小康;程時杰;;大規(guī)模儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年01期

4 楊科;張遠(yuǎn);李雪梅;徐建中;;先進絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)的設(shè)計計算[J];工程熱物理學(xué)報;2012年05期

5 高建良;何權(quán)富;張學(xué)博;;礦井巷道對流換熱系數(shù)的現(xiàn)場測定[J];中國安全科學(xué)學(xué)報;2010年02期

6 Thang Ngoc Cong;;Progress in electrical energy storage system:A critical review[J];Progress in Natural Science;2009年03期

7 劉文毅;楊勇平;;壓縮空氣蓄能電站綜合效益評價研究[J];工程熱物理學(xué)報;2007年03期

8 劉文毅;楊勇平;;用于分布能量系統(tǒng)的微型壓縮空氣蓄能(MCAES)系統(tǒng)性能計算與優(yōu)化[J];工程熱物理學(xué)報;2006年06期

9 劉文毅,楊勇平,宋之平;壓縮空氣蓄能(CAES)系統(tǒng)集成及性能計算[J];工程熱物理學(xué)報;2005年S1期

10 李仲奎;馬芳平;劉輝;;壓氣蓄能電站的地下工程問題及應(yīng)用前景[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2003年S1期

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本文編號:778339

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