压缩空气储能技术现状与发展趋势

在分析传统压缩空气储能（CAES）技术的工作原理和技术特点的基础上,介绍了压缩空气储能技术的发展,包括非绝热压缩空气储能技术（D-CAES）、绝热压缩空气储能技术（A-CAES）、液化空气储能技术（LAES）和超临界压缩空气储能技术（SC-CAES）等,并给出了评价不同系统性能的技术参数。以国际上第一座压缩空气储能电站——德国Huntorf电站的运行参数和相关情况为例,分析了D-CAES技术的应用情况;对压缩空气储能技术在美国及其他国家和地区的应用和发展现状进行分析。通过对比不同的压缩空气储能技术方案,分析了A-CAES、LAES、SC-CAES及LCES储能系统的先进性、竞争优势与不足,分析了未来CAES技术的发展趋势。     

压缩空气储能技术现状

压缩空气储能技术现状唐晓军东南大学热能工程研究所一、ＣＡＥＳ简介ＣＡＥＳ──压缩空气储能技术的概念是在５０年代提出来的，它象蓄电池、抽水蓄能电站等技术一样，在电力供应方面用作电网削峰填谷的工具。ＣＡＥＳ系统由两个独立的部分组成，充气（压缩）循环和排气...     

压缩空气储能技术研究现状与展望

压缩空气储能技术直接应用于电力系统调频调峰、促进可再生能源并网和分布式能源等领域,不仅作为电力存储仓库,还充当着电力系统稳压器的角色.以解决压缩空气储能技术瓶颈的研究为主线,介绍了传统补燃式压缩空气储能系统的工作原理及其技术瓶颈,阐述了几种典型的新型压缩空气储能技术特点与优势,探究压缩空气储能技术未来的发展趋势.     

压缩空气储能技术研究现状及发展趋势

[目的]压缩空气储能具有储能容量大、安全性高、寿命长、经济环保、建设周期短等优势,是未来和抽水蓄能相媲美的长时储能技术,成为未来储能重点布局的方向。在此背景下,文章通过对压缩空气储能技术现状进行综述,分析不同压缩空气储能技术的工作原理、面临挑战及解决方案,以期对压缩空气储能技术的发展提供参考。[方法]文章首先对压缩空气储能技术原理进行了介绍;对系统中的压缩机、透平膨胀机和换热器等关键设备进行了阐述,分析了大规模压缩空气储能用的关键设备;并从地面关键工艺技术和地下储气设施两个角度介绍了大规模压缩空气储能系统的常用关键技术、发展现状及工程案例;最后对压缩空气储能技术的未来发展趋势进行了分析。[结果]结果表明：蓄热式压缩空气储能是当前国内的主流技术,且高温储热成为未来压缩空气储能发展方向,也是压缩空气储能提高效率的重要途径。同时,系统关键设备和技术优化、成本降低、应用场景发展等方面尚有一定改进空间。[结论]压缩空气储能作为一种长时储能,对未来构建新型电力系统具有重要的支撑作用。     

2021年中国储能技术研究进展北大核心CSCD

本文对2021年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,总结得出了2021年中国储能技术领域的主要技术进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。研究结果表明,中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,中国已经成为世界储能技术基础研究最活跃的国家,也已成为世界储能技术研发和示范的主要核心国家之一。     

压缩空气地下咸水含水层储能技术

能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用,储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage, CAES）技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前CAES多是通过洞穴实现,其主要缺点是对地质要求较高,合适的洞穴数量有限,为扩大其应用,可使用地下咸水含水层作为储层。本文介绍了CAES电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状,并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能的可行性、优点及一些问题与技术方法,如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择,表明含水层CAES将是拓宽CAES应用的重要途径。     

等温压缩空气储能技术综述

压缩空气储能是解决当前我国遇到的环境问题和能源问题的重要方式之一,其未来的发展方向至关重要。本文综述了不同压缩空气储能系统,通过能量循环效率公式分析了各系统的效率,简要介绍了等温压缩空气实现技术,并结合我国新能源利用率低的现状,提出了一种耦合可再生能源的等温压缩空气储能系统,该系统可作为未来我国压缩空气储能系统可持续的、清洁环保的发展方向。     

二氧化碳储能技术研究现状与发展前景北大核心CSCD

二氧化碳储能(CES)技术是基于压缩空气储能(CAES)和Brayton发电循环的一种新型物理储能技术,具有储能密度大、运行寿命长、系统设备紧凑等优势,具有较好的发展和应用前景。本文介绍了典型二氧化碳储能系统的工作原理和基本特征,指出了系统循环效率(RTE)、储能密度(ESD)的计算方式和评价效果;通过对近期相关国内外文献的讨论,结合二氧化碳储能技术的发展进程,重点梳理了二氧化碳电热储能(TE-CES)、跨临界二氧化碳储能(TC-CES)、超临界二氧化碳储能(SC-CES)、液态二氧化碳储能(LCES)和耦合其他能源系统的二氧化碳储能系统的研究进展,指出了不同系统的优势、不足及适应性应用场景;总结了二氧化碳储能的研究方向、关键技术和主要挑战,最后分析了二氧化碳储能技术在技术研发和面向多场景应用两个层面上的发展前景。综合分析表明,目前二氧化碳储能技术相关研究方兴未艾,且较多为理论研究,还需要进一步朝着系统优化设计、实验验证和产业化应用方向发展,二氧化碳储能技术有望在未来电力储能市场中获得较大发展空间。     

压缩空气储能技术最新研究进展

比较了各类常见的大型储能方式,介绍了压缩空气储能技术的分类和原理。从三个方面对国内外的研究现状进行了总结,包括系统的改进,建模方法和分析方法的优化,同时还总结了压缩空气储能系统的应用方向。提出了对于压缩空气储能技术未来研究和发展趋势的预测。     

蒸汽锤改用压缩空气能耗经济分析

本文结合我厂蒸汽锤改用压缩空气的实际情况，以同体积、同压力的压缩空气和湿饱和蒸汽作为对象，证明两者作功相同，在此基础上计算出同体积、同压力的压缩空气和湿饱和蒸汽各自消耗的能量大小，然后进行比较。结果表明：同一台蒸汽锤使用压缩空气和湿饱和蒸汽所消耗的能量，前者是后者的１／１３．５。也就是说使用压缩空气节约能耗９０％以上。     

高端人才资源对储能技术创新的推动力北大核心CSCD

随着科学技术的持续发展,储能技术为顺应时代发展,对相关技术进行了高效调整,在很大程度上保障了储能技术的稳定性和安全性,同时也大幅度提高了储能行业的生产效率。在目前资源紧缺的制约背景下,为充分改变当今资源匮乏的局势与现状,储能行业开展了相应的新型技术研发工作。近年来,新能源储能电站的试验成功,在很大程度上标志着我国储能技术有了重要突破,但目前来说,我国储能技术仍存在着一些不足,并且局限性很大。在可持续发展的背景下,未来要创新出性能高、成本低的储能技术,全面推动与促进储能行业更快更好地发展。     

压缩空气储能电站电价及经济性研究

压缩空气储能电站电价模型由容量电价和电量电价两部分组成,研究表明,当储能电站造价为8500元/kW时,每年的容量电价为1223元/kW;电量电价为0.2166元/kWh,约为当地燃煤标杆上网电价的55%。用本模型确定的电价测算的工程项目内部收益率为7.51%,回收期11.86年。当电站造价分别为8500元/kW、8000元/kW和7500元/kW时,对应的年容量电价分别为1223元/kW、1154元/kW和1085元/kW。储能电站运行小时为0时,项目投资内部收益率为7.1%;随着利用小时的增加,项目投资内部收益率会略有提高。研究结论可为政府主管部门制定压缩空气储能电站相关电价政策提供依据。     

新型储能技术在弹性电网中的应用与展望北大核心CSCD

3060双碳目标将推进我国能源转型进程,新能源高渗透率为电网带来的不确定性与复杂性使其对日常运行时备用调节电源需求和应对极端自然灾害与人为攻击时的弹性需求增高,因而促使新型储能技术在电网快速规模化应用。本文讨论了在极端事件下,储能在弹性电网中的应用。首先,从新型储能装置的发展动态和对弹性需求的支撑出发,结合弹性电网概念内涵、衡量要素和极端事件特性,探讨了储能在弹性电网中的需求必要性和应用目标,提出了储能在极端事件下弹性承受和恢复两个阶段中的作用过程、作用机制和调节目标。其次,分析了广域布局储能的聚合容量与弹性电网承载能力之间的关系,研究了储能对灾后网架重构的影响,以及弹性指标评价框架等,提出了储能在弹性应用中的规划、调控、量化指标和市场机制制定等关键技术研究点。针对极端事件的应用需求、储能的运行性能与经济特性,提出了未来新型储能系统的适用典型场景。最后,对我国储能在弹性电网中的应用前景进行了展望。     

适用于电网的先进大容量储能技术发展路线图CSCD

随着能源转型的加快推进,接入高比例可再生能源已成为电网发展的必然趋势,先进大容量储能技术成为电网适应高比例可再生能源接入的重要选择。与此同时,随着储能技术的发展,新的先进大容量储能技术不断涌现,储能技术在电网的应用领域日益广泛。本文着眼于电网应用,首先分析了储能技术及发展现状,其次分析了先进大容量储能技术及其技术经济特性,在此基础上,采用专家研讨会、调查问卷或面访等多种形式,结合国内外相关研究成果以及调研访谈数据,从储能技术应用规模、技术特性、经济性等方面,提出2016—2020、2021—2030及2030年以后我国适用于电网的先进大容量储能技术发展路线图。     

液流电池储能技术研究进展北大核心CSCD

储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统,实现双碳目标的关键支撑技术。液流电池储能技术具有安全可靠、寿命长、环境友好等优势,成为规模储能的首选技术之一。本文通过对传统液流电池储能技术包括铁铬液流电池储能技术、全钒液流电池储能技术、锌溴液流电池储能技术和液流电池新体系包括基于溴基氧化还原电对的液流电池新体系、醌基液流电池体系、吩嗪基液流电池体系、TEMPO类液流电池体系、紫精类液流电池体系的研究进展进行探讨,综述了各类液流电池储能技术的发展历程及其技术成熟度,着重介绍了各类液流电池储能技术的特点和进一步发展所面临的关键科学问题,重点分析了不同种类的液流电池储能技术实用化进程中的关键技术瓶颈。通过总结分析国内外液流电池储能技术的发展态势,对液流电池储能技术未来发展方向进行了展望。     

压缩空气储能系统的理论分析及性能研究

压缩空气储能技术和抽水蓄能技术是两种最具潜力的电能规模化储存技术。构建了四套压缩空气储能方案,结合热力学第一定律对高压储罐内压缩空气的温度与压力参数的变化规律以及不同储能方案性能进行了比较。研究结果表明,高压储罐在与环境换热较差时,高压储罐的充气过程会经历较为明显的温升现象。200 m3储罐以1.0 kg/s流速充气至10 MPa时,温升幅度为22.46 ℃,储气过程的温升现象降低了储罐的空气容纳能力。在压缩空气储能系统性能方面,四套储能系统的热耗位于4 100 kJ/kW·h至4 200 kJ/kW·h之间,系统效率位于52.30%与56.33%之间。在储能系统效率与对外输出电能总量指标上,高压储罐与环境之间换热性能较好的储能系统均要优于换热条件较差的储能系统。     

等温压缩空气储能系统液气传热特性研究

等温压缩空气储能（I CAES）无需补燃、能源利用率高且碳排放低,在大规模储能领域具有重要应用前景。在建立喷雾的I CAES系统的液气传热模型基础上,通过数值方法分析了喷雾流量对I CAES液气传热特性的影响规律。结果表明：采用喷雾方法能够有效抑制压缩和膨胀过程的温度变化、强化液气传热并实现理想I CAES过程;增大喷雾流量能够降低压缩功耗、提高膨胀做功并降低停机储气过程压损,可提高系统指示效率和储能效率。     

压缩空气储能系统储气装置研究现状与发展趋势

压缩空气储能被认为是最具发展潜力的大规模物理储能技术,储气装置作为压缩空气储能系统的关键环节,对系统高效、稳定和安全运行具有重要影响.近些年来,随着压缩空气储能技术的快速发展,储气装置的研究备受人们关注.储气装置的特点主要取决于其材料属性,因此本文根据材料不同对储气装置进行分类,并着重论述了天然地下洞穴储气、人造洞室储...