微小型压缩空气储能系统研究

风能、太阳能等可再生能源的非稳定输出特性对电网系统的安全运行影响很大。储能系统不仅可以调节电网负荷提高供电品质,而且可以作为应急电源。本文对不同储能方式进行了分析,研究了储存压力和流量等运行参数对微小型压缩空气储能系统输出功率与运行效率的影响,提出了风电单元配置微小型压缩空气储能系统的调控方案和需解决的关键技术,对储能系统发展和提高电网安全运行有参考意义。     

压缩空气储能系统的工作特性研究

基于典型压缩空气储能系统工作原理,运用热力学理论建立了压缩过程、储气系统和膨胀发电过程的理论分析模型。采用储能效率和储能密度作为评价指标,揭示了压缩空气储能系统在等温、绝热和多级多变工作过程下的工作特性,分析比较了恒压和恒容储气方式对有效能、储气罐容积等系统性能的影响规律。结果表明增大储气压力以及采用多级压缩和多级膨胀过程可提高储能系统的效率和储能密度。采用恒压式储气罐可减小储气容积。分析模型和研究结果可为设计高效的压缩空气储能系统循环形式提供基础。     

压缩空气储能系统节流效应研究

为解决压缩空气储能系统在释能过程中的变工况问题,本文提出了在储气库出口设置节流稳压阀装置,确保空气膨胀机在设计工况下高效工作,针对改进后的新储能系统,建立了节流过程的热力学模型,真实空气的物性对稳压节流阀效应的影响规律,重点研究了节流稳压阀对系统能量转换效率的影响规律。研究结果表明,压缩空气储能系统中加入节流稳压阀能够解决其工况问题,会带来附加的不可逆损失,但能够提高空气透平膨胀机的效率,对原有系统的能量转换效率影响很小。研究结果对压缩空气储能系统工程应用具有一定的指导意义。     

300 MW级压缩空气储能电站站用电负荷分类及供电方案研究

通过分析300 MW级压缩空气储能电站的主系统配置情况,分析了压缩空气系统、储换热系统和膨胀发电系统配套辅机站用电的设置和负荷分类,研究了在事故紧急停机时辅机的保安电源需求,提出了适用于300 MW级压缩空气储能电站的辅机站用电供电方案,可为以后的工程站用电系统设计提供参考。     

基于多级压缩—膨胀的压缩空气储能系统

<正>1二级压缩—膨胀式压缩空气储能系统图1为2009-2011年间发明人在多个关于多级压缩-膨胀式压缩空气储能系统的发明专利中给出的二级压缩-膨胀式压缩空气储能系统图。该系统是基于开式蓄能器原理的压缩空气储能系统。该系统有储气罐(102)、液压泵/液压马达(130)、电动机/发电机(132)、活塞式蓄能器(116)、气-液增压缸(118)以及7个二位二通电磁换向阀(106、128)等组成。初始状态,增压缸118活塞位于最右端,活塞式蓄能器116的活塞位于最左端。     

压缩空气储能空气膨胀发电机组技术特点

介绍了东方压缩空气储能空气膨胀发电机组的技术特点,以及为满足压缩空气储能系统特殊要求采取的技术措施。     

基于气-液相变的等压压缩空气储能方法研究

风能和太阳能等可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点,不能大规模接入电网.压缩空气储能作为大规模储能技术可以调节电网负荷,削峰填谷,解决上述问题.目前压缩空气储能系统的压缩空气都是在体积恒定的容器中储存,压缩空气在释放时经过减压阀节流减压至预定的较低压力,浪费了大量的有用能,导致系统效率低,压缩空气利用率低.等压压缩空气...     

压缩空气储能系统用多级离心压缩机进口导叶调节策略研究

压缩空气储能系统在储能过程中,储气装置内部压力不断升高,这要求压缩机在较大压比范围内工作。高效变工况是压缩空气储能系统中压缩机的核心要求,为实现这个设计目标需要采取合适的调节方式及其调节策略。可调进口导叶结构简单,可在工作过程中运行,并可利用伺服装置实现自动化,是目前压缩空气储能系统中压缩机最适合的调节方法之一。本文以压缩空气储能系统中某4级离心压缩机为研究对象,建立了一种适用于多级离心压缩机变工况调节的性能预测方法,采用数值模拟得出单级离心压缩机性能曲线,并编写级性能叠加程序获得整机性能曲线。利用最小二乘法将多级离心压缩机性能数据拟合为多项式函数,采用遗传算法建立了以等熵效率为优化目标,进口导叶开度为优化变量,整机出口压力或者流量为约束条件的可调进口导叶调节策略程序。     

压缩空气储能技术综述

压缩空气储能优势明显,非常适合大规模储能。描述了大规模储能技术,综述了压缩空气储能的工作原理和应用现状,分析了压缩空气储能的分类和耦合应用方式。     

压缩空气储能发电频率特性分析

当前阶段,我国主要的电力来源是煤、石油和天然气这三种广泛使用的传统能源。未来,我国火电发电的量将在很长一段时间内保持下降的趋势,将会难以满足调峰以及调频的需求,因此,储能是解决电力供需平衡的有效手段。压缩空气储能是一种容量较大的储能技术,在压缩空气储能技术的背景下,研究了一种将液体作为驱动介质,利用高压压缩空气进行发电的方法。在系统中建立了压缩空气的热力学模型、液压马达的数学模型以及同步发电机的数学模型,并将这些模型在Simulink中进行仿真搭建,分析了储气罐压力和马达排量对于系统中马达转速的影响,并对这些参数进行设计选取,针对马达转速波动过大无法并网发电的问题,采取传统PID的方法来减小马达的转速波动,稳定系统的输出,保证发电机的平稳运行。     

变进气压力条件下发动机压缩空气制动过程分析

针对单级储能的气动-内燃混合动力发动机能量回收效果随储气罐压力增高而降低的问题,将双储气罐储能的技术方案应用到气动-内燃混合动力发动机中,初步得出了双储气罐储能系统可以通过改变进气压力来提高能量转化率COP(coefficient of performance)的观点。基于变质量热力学理论建立了压缩空气循环数学模型,并通过台架试验进行了初步验证。通过对模型进行稳态仿真,分析了进气压力、储气罐压力对压缩制动过程的影响。研究结果表明,进气压力与储气罐压力的变化对每循环回收气体质量的影响呈线性;储气罐压力与进气压力的比值是影响制动能量转化率的关键因素,能量转化率(COP)随储气罐压力与进气压力比值的升高而降低。     

Thermodynamic analysis of a novel adiabatic compressed air energy storage system with water cycle

A novel water cycle compressed air energy storage system (WC-CAES) is proposed to improve the energy storage density (ESD) and round trip efficiency (RTE) of A-CAES. The new system decreases electricity consumption by recovering and reusing the hydraulic pressure of water. The thermodynamic characteristics of WC-CAES are evaluated by energy and advanced exergy analysis method. When the air storage pressure of WC-CAES is equal to the minimum storage pressure of A-CAES (4.2 MPa), the ESD and generalized storage density increase by 5.85 % and 32.41 %, respectively. When the air storage pressure increases to the same level as A-CAES (7.2 MPa), ESD and generalized storage density increase by 112 % and 162 %, respectively. In addition, the RTE increases by 1.6 % when the air storage pressure is 4.2 MPa. WC-CAES is therefore verified to be an effective way to improve the performance of conventional A-CAES.

     

液压储能技术的研究现状及展望

由于节能减排的需要,液压系统中的能量损耗成为研究热点,采取合适的方式对液压能进行储存至关重要。通过总结液压系统中常见的储能方式,引出对以蓄能器为储能元件的液压式储能技术的详细介绍,梳理了液压储能技术的发展及改进情况,提出了未来的研究方向,为相关行业技术人员了解国内外液压储能技术的研究现状及研发新的液压储能技术提供参考。     

带有抽水压缩气体储能装置的制冷系统

为开拓间歇式能源应用新途径,本文提出了一种复合制冷系统,该系统带有抽水压缩气体储能装置。在储能阶段,该储能制冷系统通过水泵将电能转换为水气共容舱内带压气体的内能;释能阶段,在水气共容舱内高压气体的作用下,使其内部的水流经水轮机直接驱动制冷循环制冷,而制冷循环中冷凝器所释放的能量被水气共容舱内的高压气体全部吸收,最终完成了利用间歇式能源制冷之目的。文中建立了描述储能与制冷过程的热力学模型,并重点研究了储能和制冷过程中关键节点的热力学参数变化规律,与文献给出的储能制冷系统相比,该系统具有较高的制冷系数。为拓展间歇式能源实际应用途径提供了一种新思路。     

车辆高速飞轮储能系统关键技术及其优化设计

在能源高度紧张的今天,车辆储能技术的研究十分重要.从使用高速储能飞轮的车辆混合动力传动系统原理研究出发,先后探讨了高速储能飞轮系统的稳定性、平衡性以及高速储能飞轮的陀螺效应;并重点对高速储能飞轮优化设计问题进行了较为深入的研究,为车辆高速飞轮储能技术的设计与应用进行了富有意义的探索.     

蓄能型压缩空气冷冻干燥机的初步研究

介绍了一种蓄能型压缩空气冷冻干燥机。在一定的进气状态下，为达到要求的出气干度，对给定的空气流量进行了设计计算，以得到合适的传热面积与制冷系统的匹配。并对变气量工况下系统的工作状况进行了分析。     

压缩空气动力应用的发展现状及展望

提出压缩空气不仅可以作为工作介质，而且可以储存能量作为一种动力源。阐述了常规气动伺服控制系统研究的现状，认为以PWM和PCM调制方式为主的开关伺服控制技术仍然是研究的热点。说明了气动系统节能必须重视压缩空气生产、处理、储存、分配与控制等各个环节，并需根据具体情况采取合适的节能技术和方法。综述了高压气动系统和元件的研究概况，指出高压化是气动系统发展的一个方向。提出绿色气动动力系统，并展望其良好的发展前景。     

气动系统节能方法研究进展综述

针对影响气动系统效率的主要因素,从提高压缩空气制气效率、余热利用、分压供气、减少泄漏和残余能量回收再利用等节能手段,介绍了当前国内外气动系统节能的主要技术进展和新的研究成果,并进一步分析了各种节能方法的特点,提出了未来气动系统节能技术的研究重心和发展方向。有助于为探索新的节能理论和方法提供启发,推动行业技术进步。