基于天然气内燃机发电机组的冷热电三联供系统设计与用能分析

燃用天然气的内燃机发电机组,在做功过程中除发电外,还会产生大量余热,有效利用余热资源可以提高内燃机发电机组的综合效率。结合现场需求,设计了利用烟气余热驱动制冷机组的方案,有助于提高冷热电三联供(CCHP)系统综合用能效益。对采用天然气发电机组的CCHP系统进行了结构设计与分析,进行了系统能量分析和?分析,实现能量的梯级利用。     

基于太阳能利用的天然气冷热电联供系统热力性能研究

提出了一种基于太阳能利用的天然气冷热电联供系统,利用平板式真空管太阳能集热器制取87.5℃的太阳能热水,在与天然气内燃机发电产生的缸套水混合后协同烟气共同驱动多源吸收式制冷机组制冷,其末端烟气通入余热换热器制热。采用"以电定热"的方式集成配置系统,研究模拟了系统设计工况及变工况下的热力学性能及太阳能与天然气的互补特性。结果表明:将100 kW的内燃机与集热效率59%的太阳能集热器阵列匹配时,系统一次能源效率、火用效率可达71.17%、33.33%;天然气子系统较太阳能子系统对于总系统一次能源效率、火用效率有更大的贡献率。     

耦合喷射制冷的微燃机CCHP系统设计及性能分析

考虑到微燃机在夏季高温环境下性能下降导致CCHP(冷热电三联产系统)运行偏离设计工况,本文提出了利用CCHP系统烟气余热进行喷射制冷,并利用该冷量对微燃机进气进行冷却的研究思路。理论计算发现:以青岛为例,在夏季工况下,对微燃机进气进行冷却可以提高出力16.4%,提高发电效率7.5%左右;对比微燃机进气冷却前后,CCHP系统一次能源效率可提高25%左右,而系统一次能源节约率可提高3%~10%;同时系统单位发电量的CO_2排放量可降低约37%。因此,在夏季高温季节对微燃机进行进气冷却可以改善微燃机和CCHP系统运行性能。     

基于压缩空气储能的新型冷热电联供系统性能研究

为了解决用户负荷需求在时间上的变动和传统冷热电联供（Combine Cooling, Heating & Power, CCHP）系统大部分时间处于非设计工况下运行导致系统的能源利用效率较低的问题,提出了一种耦合压缩空气储能系统（Compressed Air Energy Storage system, CAES）和蓄热装置的新型CCHP系统（CAES based CCHP system,CAES CCHP）,建立系统的热力学模型,在给定的充、放电工作条件下对CAES CCHP系统的热力学性能进行分析,并对影响该系统性能的CAES压气机压缩比、透平进气口压力、流经CAES的烟气质量流量3个关键参数进行敏感性分析。研究结果表明：CAES CCHP系统能实现冷热电灵活调控,且系统的CAES功转换效率为57.41%,一次能源利用率、一次节能率及火用效率分别为76.22%,24.84%和31.97%,比传统的CCHP系统分别提高10.97%,18.15%和7.58%。     

小型燃气轮机CCHP系统变工况性能入口加热调控研究

提出了一种利用冷热电联产系统(CCHP)低温烟气与环境空气混和加热控制压气机入口温度,提升燃气轮机冷热电系统变工况性能的方法,并以1.9 MW小型燃气轮机OPRA16为例,建立了CCHP系统模型,分析了调控方法的效果、机理。结果表明,入口混和加热可以有效改善冷热电联产系统变工况下系统性能,并扩展系统节能运行范围。与传统燃料流量调控方法相比,新型调控手段下夏季制冷与冬季供热模式下系统节能率分别提升5.7%和21.6%。     

太阳能光伏-内燃机发电及余热利用系统热力学分析

对利用太阳能和生物质能的联合冷热电系统(CCHP)进行热力学分析。系统由内燃机和太阳能光伏电池供电，由吸收式制冷及热水系统进行余热回收。太阳能光伏电池采用五参数模型，内燃机为零维、单区模型。分析转速和压比对内燃机输出功率、排气排放物和气缸内传热的影响。结果显示：太阳能光伏电池效率为14%，日发电量500 kWh；内燃机热效率可以达到37%。转速提高后，整体CCHP电效率提高2.8%，余热利用效率提高10%。内燃机的压缩比增大后，CCHP电效率增大0.52%，整体冷热电效率几乎不变。整个CCHP系统电效率为20%，冷热电联合效率可以达到40%。     

土壤蓄冷与释冷过程的模拟与试验验证

结合土壤耦合热泵技术与冰蓄冷技术的特点,并在土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统构想的基础上,建立了考虑土壤周期性冻融相变的土壤蓄冷、释冷过程的数学模型,并采用数值方法进行求解。通过建立模拟土壤蓄冷、释冷过程的砂箱试验台并由试验测试结果表明:所建模型的计算结果与试验数据吻合较好,二者偏差在10%以内。应用本文所建数学模型可对土壤蓄冷系统的蓄冷、释冷运行特性进行计算与分析,并为该集成系统的应用提供理论支持与技术储备。     

小区冷热电联供系统的空调期优化运行研究

1前言冷热电联供系统(CCHP)是一种建立在能的梯级利用概念基础上,同时产生电能和可用热(冷)能的能源系统。目前国内大多用燃气轮机或燃气内燃机作为原动机,利用高品位的热能发电,低品位的热能供热和制冷,从而大幅度提高系统的总能效率。这种系统有助于电网和燃气供应的削峰填谷     

烟气热水型溴化锂吸收式制冷机组的仿真及性能分析

基于某烟气热水型溴化锂吸收式制冷机组的工作原理及内部系统流程,建立相应的仿真模型,通过系统热力过程计算,分析热水负荷、溴化锂溶液放气范围、机组负荷率及冷却水温度等因素对机组性能的影响。研究表明:烟气热水型溴化锂机组处于低负荷工况下,优先利用烟气余热,制冷系数可提高16.7%,冷却水流量可减少22.5%;增大溴化锂溶液放气范围,可提高制冷系数,其中放气范围在0.05～0.08之间,COP增长较快,溴化锂溶液浓度差每增长0.01,可增加约3%的制冷量,增大放气范围时,稀溶液浓度的降低受限于冷却水温度;冷却水温度降低,可提高制冷系数,当冷却水进口温度降低,可降低吸收温度,吸收压力降低,蒸发温度降低;发生器满负荷工况下,制冷系数最高;发生器负荷率降低,制冷系数明显降低,发生器负荷率为50%时,制冷量负荷只有30%左右。     

吸收式热泵辅助的太阳能-地热多联产系统4E研究

为实现在有限地热资源条件下,通过改变运行策略调整冷热电比例以满足用户需求,提出了一种多热泵辅助低温地热能的冷、热、电三联供系统(CCHP).从热效率、(火用)效率、(火用)经济性成本和二氧化碳减排量4个角度对系统进行了性能分析.结果 表明:该系统在有限地热供给条件下,通过调整热泵组的运行方式,可以灵活调配用户的冷、热、电需求;在设计制冷工况下,系统热效率和(火用)效率分别为37.7％和12.15％;在设计供热工况下,系统热效率和(火用)效率分别为53.44％和40.68％,(火用)经济性分析表明制冷水成本为1.98元/(kW·h),供热水成本为0.81元/(kW·h);与传统燃气锅炉相比,在环境友好程度上,设计制冷与供热工况每吨地热水可减排二氧化碳量分别为7.5 kg/h和11.6 kg/h.     

大规模储能系统发展现状及示范应用综述简

介绍了储能技术分类及其在电力系统的作用,比较全面地阐述了机械储能、化学储能、电磁储能和相变储能分别在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用,论述了储能技术未来发展趋势。     

储能技术发展概况研究

我国能源建设面临的主要问题有人均能源储备量少,能源开发利用设备和技术落后,环境污染严重等。因此,研究价值高、应用前景广阔的储能技术,已受到科技界和企业界的密切关注,成为国际能源界研究的热点之一。储能方式主要有物理储能、化学储能、电磁储能和相变储能四大类型,其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能及高温熔岩等;化学储能包括铅酸、锂离子、钠硫和液流等电池储能;电磁储能包括超级电容储能、超导储能和超级电池;相变储能包括蓄热和蓄冷储能等。对储能技术进行分类介绍,对其工作原理、技术现状、发展前景及优缺点进行了讨论,为进一步研究储能技术提供参考。     

重力储能技术研究进展

储能技术主要是指电能的储存,是智能电网的重要环节。当前应用最广泛的储能系统为抽水储能,但其选址困难、对环境影响较大、对水资源依赖严重。重力储能作为一种新型的储能技术,以重物为储能媒介,原理简单且形式多样,能够充分发挥不同的地理优势进行储能。相对于传统储能技术,重力储能技术具有非常明显的优势。根据山地重力储能、悬重式重力储能、塔吊式重力储能、铁轨重力储能和重力储能式飞机等5种形式的重力储能技术,对现阶段重力储能技术的研究进展进行了综述。结合重力储能技术的原理、特点以及我国储能领域的发展方向和需求,对重力储能技术的应用前景进行了分析并提出建议。研究内容和提出的建议可以为我国重力储能技术的理论研究和发展应用提供参考。     

A review of large‐scale electrical energy storage

This paper gives a broad overview of a plethora of energy storage technologies available on the large‐scale complimented with their capabilities conducted by a thorough literature survey. According to the capability graphs generated, thermal energy storage, flow batteries, lithium ion, sodium sulphur, compressed air energy storage, and pumped hydro storage are suitable for large‐scale storage in the order of 10's to 100's of MWh; metal air batteries have a high theoretical energy density equivalent to that of gasoline along with being cost efficient; compressed air energy storage has the lowest capital energy cost in comparison to other energy storage technologies; flywheels, super conducting magnetic storage, super capacitors, capacitors, and pumped hydro storage have very low energy density; compressed air energy storage, cryogenic energy storage, thermal energy storage, and batteries have relatively high energy density; high efficiencyin tandem with high energy density results in a cost efficient storage system; and power density pitted against energy density provides a clear demarcation between power and energy applications. This paper also provides a mathematical model for thermal energy storage as a battery. Furthermore, a comprehensive techno‐economic evaluation of the various energy storage technologies would assist in the development of an energy storage technology roadmap. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

海上储能技术发展动态与前景

海洋拥有巨大的能源资源潜力,而储能技术是新能源革命的关键,推动海上储能技术发展势在必行。本文首先阐述了海上储能技术的出现与发展,以风电、锂电、多能互补技术在海上储能的实际应用为例,介绍了储能技术从陆地到海洋的技术转移模式。其次列举了能够利用海水特点、适应海洋环境的储能技术与形式。海水运动虽复杂多变却蕴含丰富的能量,纳米发电机能够对海水运动能量进行有效收集。最后从长期、短期、应用场景三方面展望了海上储能技术的发展前景,总结指出海上储能技术在清洁开发利用海洋能源中的重要性以及推进海上储能技术发展在新能源革命时代的必要性。     

A review on long-term sorption solar energy storage

In the past decade, long-term sorption and thermochemical heat storage has generated lot of interest. This paper presents the state of the art in this field of research, materials used in these systems and technological difficulties that researchers are set against. An emphasis is put on recent demonstrative projects including absorption and adsorption for long-term solar energy storage. It emerges that considerable breakthrough have been made. Even though there is no mature long-term sorption or thermochemical energy storage yet, primarily due to the high cost of materials, the suitability of this technology to long-term storage remains its main power of attracting.     

蓄能技术的现状与展望

介绍了中国的蓄能技术现状及现有蓄能技术优缺点比较,对未来储能技术发展潜力及研究方向进行了阐述,并介绍了一种优势明显的新储能技术——油压蓄能发电.     

Recent progress in thermal energy storage materials

本文结合储热材料的分类、特点、应用及存在的问题对储热材料的最新研究进展进行了综述,主要包括有机相变储热材料、熔融盐类相变储热材料、合金相变储热材料及复合类储热材料。探讨了储热材料成分组成、制备工艺及性能特点,进一步介绍了其最新研究进展,并对储热材料的下一步研究进行了展望,提出开发高性能纳微复合结构储热材料是未来研究的重点。     

储能技术在冷热电三联供系统中的研究现状与应用

冷热电三联供（CCHP）系统是利用一次能源或可再生能源发电,并通过多种余热回收设备高效利用余热,建立在能源的综合梯级利用基础上的产能系统。用户负荷动态变化及可再生能源输出不稳定会导致冷热电联供系统供、需侧能量不匹配,储能技术可有效解决该问题。本文总结了CCHP系统中储能技术类型及其研究现状,阐明了CCHP系统中电能储存和热能储存技术的应用方式。指出在传统能源与可再生能源相结合、供能系统越发复杂化的能源发展态势下,系统特性、配置优化和对不同场景制定出运行策略是储能技术与CCHP集成系统未来的研究方向。     

Latent heat storage for solar energy systems: Transient simulation of refrigerant storage

This paper presents a brief review of the available latent heat storage systems for solar energy utilization. A new concept of latent heat storage of solar energy via the refrigerant-absorbent mass storage in absorption cycle heat pump systems used for solar space heating/cooling has been proposed and assessed thermodynamically. A computer modelling and numerical simulation study shows that the concept of refrigerant storage is fundamentally sound, technically feasible and yields the following advantages over other storage methods: (i) the storage capacity per unit volume is high as the latent heat of vaporization of the refrigerant is high; (ii) the heat loss from the storage to the surroundings is minimum as the storage temperature is near the ambient; (iii) prolonged energy storage is possible with no degradation in system performance and hence suitable for combined solar heating and airconditioning. The effects of operating parameters on the energy storage concentration and storage efficiency have been studied in detail.