电热固体蓄热装置放热过程的实验研究

在10 kW的电热固体蓄热装置上对其放热过程进行实验研究,得到不同加热方式、不同控制温度下蓄热体内温度分布规律。     

固体电蓄热装置及经济性分析

固体蓄热储能装置不仅克服了传统蓄热方式的缺点，而且兼具环保、高效、节能、安全等多项优势，有望替代一部分传统的取暖设备。本文在介绍固体电蓄热装置的原理基础上，分析固体电蓄热装置的经济性和应用前景。     

固体电蓄热装置热效率的试验研究

阐述了固体蓄热装置的蓄热原理及运行方式,通过试验系统及试验程序,计算得到了蓄热材料的蓄热量、固体蓄热装置的热效率,分析固体电蓄热装置热效率的影响因素,强调该固体蓄热储能装置不仅克服了传统蓄热方式的缺点,而且兼具环保、高效、节能、安全等多项优势,有望替代一部分传统的取暖设备。     

固体电蓄热技术的研究现状与展望

固体电蓄热技术是储热技术的重要组成部分,其将低谷电能、风电、光伏等波动性电能转化为热能,具有环保、高效、节能、安全等优势,在区域采暖改造、电网深度调峰和工业生产用热等领域具有广阔的发展前景。为此,介绍固体电蓄热技术的原理,总结固体蓄热材料、装置结构的研究现状与进展,指出固体电蓄热技术瓶颈问题与关键技术发展方向。在此基础上,梳理固体电蓄热技术在国内外不同领域的应用现状并进行经济性分析,为推动固体电蓄热技术的进一步发展提供思路。     

固体电蓄热技术研究现状及展望

固体电蓄热技术能够将富余的低谷电转化为热能,对电网的深度调峰、弃风电量的利用及环境保护等方面具有十分重要的意义。在综述国内外固体电蓄热技术研究现状的基础上,从系统形式、固体蓄热材料、蓄热装置的结构和蓄/释热性能、运行方式和控制策略、经济性分析等方面介绍了固体电蓄热技术的研究进展,接着总结了国内外典型固体电蓄热装置的应用,最后结合固体电蓄热技术的发展要求,提出了相应的展望,为今后的研究和应用提供参考。     

应用于蒸汽供热的蓄热技术研究

电蓄热技术在电网深度调峰、提高新能源利用率、改善环境方面前景广阔,是促进电能替代的重要手段。为探究蓄热技术在蒸汽供热方面的适应性,结合具体工程,对熔盐蓄热系统与固体蓄热系统进行了设计研究、对比,提出了熔盐蓄热系统设计的优化方案,并从系统性能、经济性和可靠性方面做了对比。结果表明:所提出的优化方案有利于节省投资、节约占地、简化系统;对于存在边蓄热边放热工况的电蓄能供热站,推荐采用熔盐蓄热方式,更有利于蒸汽发生的稳定;熔盐蓄热系统虽较复杂,总投资也略高,但其换热效率较高,耗电量较省,运行成本较低,收益更高。若可以进一步降低总投资,熔盐蓄热技术将成为传热蓄热方面最具竞争优势的清洁供热方式。     

蓄热式电热锅炉技术及其应用

蓄热式电热锅炉技术是一种负荷侧调峰技术 ,该技术对用户、电网和社会都具有十分明显的经济效益和社会效益。详细分析了蓄热式电热锅炉的原理、技术特点和存在的问题 ,介绍了在国内的发展概况     

NF型搪瓷蓄热元件的传热与流动特性实验

回转式空气预热器(空预器)的传热与流动特性和所用蓄热元件的类型密切相关。搭建了回转式空预器蓄热元件传热与流动特性实验台,并通过周期性的风门切换,使得冷、热风交替冲刷蓄热元件,模拟回转式空预器的非稳态换热过程。通过实验研究 NF 型搪瓷蓄热元件不同雷诺数下的努塞尔数、压降以及阻力系数的变化规律,得出其传热和流动特性的拟合公式。     

回转式空气预热器蓄热元件流动传热数值模拟

为研究回转式空气预热器蓄热元件流动与传热特性,采用Fluent软件对3种搪瓷蓄热元件进行数值模拟,获得蓄热通道速度、温度、压力云图及不同雷诺数下努塞特数和阻力系数的变化图像。模拟结果表明:3种板型蓄热元件阻力系数随雷诺数的增加而减小,努塞特数随雷诺数的增加而增加;增加斜波纹的蓄热元件传热性能提高,流动阻力增大,波纹参数是影响蓄热元件流动阻力的重要因素,壁面温度对其影响较小。该结果可为回转式空气预热器蓄热元件的优化设计提供参考依据。     

含分布式固体电储热的电热联合系统安全评估及预防控制方法

由于分布式固体电储热(distributed solid electric thermal storage,DSETS)面临多种环境气温因素影响,对其实施能量平移调度时可能出现不受控情况,从而导致含DSETS的多能源系统运行面临安全风险.为解决该问题,提出一种含DSETS的电热联合系统安全评估及预防控制方法.首先,建立...     

电蓄热技术在张家口清洁供热领域的适用性研究

张家口是中国重要的清洁能源富集区之一,其清洁供热实施方案对全国具有示范作用。在介绍电蓄热技术原理的基础上,分析张家口某医院电蓄热式清洁供热改造工程的几种方案,并计算得出固体电蓄热方案具有良好的经济性;建议张家口应用互联网+电蓄热技术优化集中式和分布式清洁供暖实施方案,该方案可显著提高清洁能源消纳水平,对于实际工程的实施具有较大的参考价值。     

风电、蓄热式电锅炉联合供暖调度鲁棒优化模型

为缓解风电不确定对系统消纳风电的影响,提高风电利用效率,引入鲁棒随机优化理论,以风电、蓄热式电锅炉组成供热系统,建立了考虑风电不确定性的风电供暖调度优化模型。首先,分别构建了风电出力功率模型和蓄热式电锅炉负荷需求模型;然后,应用鲁棒随机优化理论刻画风电出力不确定性,并分别构建了风电出力确定性和随机性条件下风电、蓄热式电锅炉供暖调度优化模型。最后,以我国北方某城市风电供暖项目进行实例分析,结果表明：鲁棒随机优化理论能够有效刻画风电出力不确定性,为不同风险态度决策者提供了决策工具;风电、蓄热式电锅炉组成的供热系统能够实现供暖负荷灵活参与电力系统调度,有助于增加系统风电消纳能力,降低弃风电量,具有显著的经济和环境效益。     

考虑容量分布的电热器和蓄热器分布式优化配置方法

充分利用电热器（electric heater,EH）和蓄热器（heat storage,HS）的调节能力是减少弃风的有效措施。针对目前EH和HS多为集中式容量优化,容易突破电网运行约束的问题,提出考虑容量分布的电热器和蓄热器分布式优化配置方法。以8节点简化的实际电网为例,基于直流潮流模型,考虑EH、HS等设备的容量、运行约束和具体分布,建立综合能源系统数学模型;在此基础上,以经济效益最优为目标,给出EH和HS在满足一定热负荷比例时的最优分配。仿真结果表明：EH和HS处于最优分配时,会缓解系统的弃风现象,并显著提高系统经济效益。     

考虑容量分布的电热器和蓄热器分布式优化配置方法

充分利用电热器（electric heater,EH）和蓄热器（heat storage,HS）的调节能力是减少弃风的有效措施。针对目前EH和HS多为集中式容量优化,容易突破电网运行约束的问题,提出考虑容量分布的电热器和蓄热器分布式优化配置方法。以8节点简化的实际电网为例,基于直流潮流模型,考虑EH、HS等设备的容量、运行约束和具体分布,建立综合能源系统数学模型;在此基础上,以经济效益最优为目标,给出EH和HS在满足一定热负荷比例时的最优分配。仿真结果表明：EH和HS处于最优分配时,会缓解系统的弃风现象,并显著提高系统经济效益。     

配置蓄热装置对火电机组一次调频性能影响

高比例可再生能源接入给电力系统稳定性带来巨大挑战,同时知识经济时代对供电电能质量提出更高要求,电力系统调频问题逐渐凸显。火电机组是电力系统调峰调频的主力电源,其配置蓄热装置对系统调峰能力的影响已有较多的理论研究和实践验证。以300 MW机组为例,研究不同的蓄热装置配置方案对机组一次调频能力的影响。研究结果表明不同配置方案在不同时段对火电机组一次调频能力的影响不同。该研究对火电灵活性改造影响分析、电力系统一次调频缺口评估具有借鉴意义。     

电动汽车混合储能装置三端口功率变换器设计

针对电动汽车混合储能装置功率分流问题,在三端口变换器拓扑结构基础上提出了能量型储能装置采用电流闭环、功率型储能装置采用电压闭环的控制系统。首先以双输入单输出模态建立该拓扑结构的状态空间模型,分析了功率电路的占空比-电感电流传递函数、占空比-输入电流传递函数和占空比-输出电压传递函数。其次设计了电压闭环控制器和电流闭环控制器,在保证母线电压稳定的前提下,可实现输出功率在功率型储能装置和能量型储能装置之间的精确分配。最后通过实验验证了控制系统在模拟HWFET工况和阶跃负载工况下的输入输出动态响应、电压控制精度和功率分流效果,其结果有利于实现混合储能装置功率精确分流。     

气固两相流横掠圆管传热的研究

本文根据气固两相流横掠圆管的传热机理，建立了能综合考虑颗粒运动轨迹、颗粒与壁面的碰撞频率、碰撞角度、颗粒在壁面停留时间、颗粒与壁面接触面积、固体颗粒浓度、颗粒粒度、圆管位置、烟气流速和温度等因素对气固两相流传热影响的两维数学模型。模型通过对流场和颗粒场的计算可较好地模拟气固两相流传热过程的复杂性和随机性，模型计算结果与实验相吻合。本模型可为工程应用提供较可靠的计算方法。