压缩空气储能技术及其应用探讨

大规模储能技术是实现电网削峰填谷,解决风电、光伏等波动性新能源消纳的有效手段。首先介绍了压缩空气储能的基本原理,阐述了基于压缩热回馈的非补燃压缩空气储能的技术优势及冷热电三联供的特性,探讨了压缩空气储能的关键技术,分析了国内外压缩空气储能技术的发展及现状;最后针对未来电网和微能源网的发展趋势,探讨了压缩空气储能技术的应用前景。     

等温压缩空气储能技术及其研究进展

大规模可再生能源并网给电网运行的安全和稳定带来巨大挑战,应用先进的储能技术可以很好地解决这一问题。等温压缩空气储能技术具有结构简单、配置灵活、效率高等特点,是极具发展前景的新型储能技术。介绍了等温压缩空气储能的基本原理及其等温控制技术,分析了现有等温压缩空气储能技术研究进展情况,重点分析比较了抽水压缩空气储能技术和地面综合储能技术的主要特点。在此基础上,对等温压缩空气储能技术未来发展方向进行了展望,提出了目前该技术尚待研究以及尚未解决的关键问题。     

大规模压缩空气储能技术特点与能耗特性

介绍了压缩空气储能系统的构成、运行特点及技术发展情况,讨论了大规模压缩空气储能电站的能量转换方式及热耗率、电能转换比及效率等能耗特性,并给出了主要能耗特性参数的取值范围。认为大规模压缩空气储能技术的应用能够很好地解决风电窝电的问题,适合于我国西北部风能资源丰富的地区采用。     

面向智能电网的大规模压缩空气储能技术

风能、太阳能等新能源发电具有波动性和间歇性,大规模新能源的开发和利用给电力系统的安全稳定运行带来了严峻的挑战。规模化的电能存储是解决这一问题的重要手段之一。在分析典型储能方式特点和利弊的基础上,指出压缩空气储能有望成为诸多储能手段中的最佳选择之一。本文提出了电能品位与储能效益的概念。简要回顾了压缩空气储能的国内外发展现状,重点介绍了非补燃式压缩空气储能技术,展望了该技术在智能电网中的应用前景并指出了发展大规模压缩空气储能尚需研究的关键技术,以期推动该技术在智能电网建设中的大规模应用。     

含压缩空气储能的微网复合储能技术及其成本分析

为提高微网运行稳定性与可再生能源利用率,提出了一种由压缩空气储能、蓄电池与超级电容组成的新型多元复合储能系统。首先,在压缩空气储能系统建模及工作特性分析基础上,设计了基于平滑控制的复合储能系统能量管理策略,并给出了该新结构的全生命周期成本计算方法。然后,通过对并网和离网两种模式的微网运行算例仿真,验证了复合储能系统不仅对微网运行中不同频段功率波动均具有较好的平抑效果,而且可有效提高微网的可调度性。最后,对不同复合储能方案的对比分析表明了新型多元复合储能系统的成本优势与可行性。     

基于有机朗肯循环及液化压缩空气储能的新型耦合发电系统研究

有机朗肯循环发电系统中较低的冷凝温度能够十分显著提高系统性能,通过综合考虑低冷凝温度的应用场景并结合当今能源利用情况,建立了有机朗肯循环发电、液化天然气汽化、液化压缩空气储能3个子系统的耦合发电系统,该耦合发电系统降低了传统有机朗肯循环系统中冷凝温度下限,提高了有机朗肯循环系统发电效率和压缩空气储能系统储能效率。通过对该耦合系统建立热力学模型,并对其进行热力学分析表明,在所设定参数下,该耦合系统综合电-电转化率高达81.8%,较传统压缩空气储能系统效率显著提升。     

压缩空气储能发电回热系统的模糊控制研究

本文介绍了国家电网安徽省芜湖市高新区500k W非补燃式压缩空气储能发电示范项目的组成,对回热系统的关键设备——换热器,进行建模分析。在换热器的控制中引入模糊控制,并运用Matlab模糊逻辑工具箱对模糊推理系统进行设计。运用Simulink设计模糊PID控制器,并进行仿真,得出引入模糊控制后系统的阶跃响应曲线。结果表明模糊PID控制与传统PID控制相比,超调更小,精度更高,稳定速度更快,可以达到预期的恒温输出,可以有效提高换热率,减少能量损失。     

压缩空气储能工程现状、发展趋势及应用展望

压缩空气储能(CAES)是一种大规模物理储能技术,可广泛应用于电网削峰填谷和大规模新能源消纳。当前我国CAES正处于由示范项目向产业化发展的关键阶段,呈现出良好的发展态势。系统总结了国内外CAES工程现状,介绍了已投运的商业电站,并对其在新能源侧的应用前景进行了阐述。进一步,从装机规模、系统效率、应用场景、建设成本等多个方面对其发展趋势进行了介绍。针对CAES发展中遇到的挑战,从电站建设、核心装备、标准体系、价格机制4个角度进行阐述,给出了推动CAES发展的建议,推动其向多元化、规模化、产业化方向发展,成为支撑我国“双碳”目标的关键技术。     

考虑压缩空气储能的微电网交互仿真技术研究

从储能技术入手,介绍了压缩空气储能的结构特点,建立了以压缩空气储能为储能方式的混合发电系统,设计了系统的结构框图,并用HOMER软件进行仿真和分析。仿真时,将压缩空气储能等效为蓄电池储能,简化了仿真过程,得出了考虑压缩空气储能的微电网系统的最优配置方案。     

压缩空气储能的定位与发展

介绍了压缩空气储能的技术特点和应用场景,结合国内压缩空气储能技术的发展现状,分析了压缩空气储能电站在未来新型电力系统中的定位,并且对不同储气形式的压缩空气储能电站的经济性进行了研究分析。通过综合分析得出压缩空气储能电站的造价为6 000～11 000元/kW,需要结合运营模式实现其应用。     

规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示

规模化储能技术作为能源结构调整与节能减排的支撑技术和关键推手,在发输配电、电力需求侧、辅助服务以及新能源接入等领域有着广阔的应用前景。国内外开展并建成了数百项MW级及以上的多种新型储能示范工程,应用领域涉及可再生能源、分布式发电与微网、输配电以及辅助服务等。文中通过对国内外已建规模化储能示范的基本概况分析,重点讨论实现规模化示范应用的储能技术类型以及学术界和工程界聚焦的应用领域;从示范功能、主要技术以及资助情况等角度,梳理不同应用模式对储能技术的性能需求与技术关注点;基于储能相关政策解析,分析其对储能技术实现规模化应用的促进与推动作用。同时,给出了上述分析结果对我国储能产业化发展的启示。     

海上风电水下压缩空气储能系统运行及变工况分析

水下压缩空气储能是一种能够利用水下静压储存压缩空气的技术,该技术与海上风电相结合,可以大规模储存具有波动性、间歇性的海上风电,从而使电力输出满足用电负荷需求.因此,建立了一个海上风力发电与水下压缩空气储能系统相结合的物理模型.首先,在充-储-释理想运行模式仿真下,确定了在储气压力约束下的系统最优额定工况;然后,为了扩大...     

微网中储能技术比较及应用

现有的研究和实验表明,微网是将分布式能源并入电网的有效途径之一,可与大电网互为支撑.首先分析了微网中的储能装置的作用:不仅可以提高分布式发电利用率,还可有效保障供电可靠性,改善电能质量,提高系统稳定性;然后介绍了飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能和超导储能等各储能技术的性能和优势,和它们在国内外微网研究中的应用现状;最后结合微网对储能装置的要求展望了各储能技术的应用前景.     

基于微型压缩空气储能的混合储能系统建模与实验验证

微型压缩空气储能是一种新型的储能技术,可以与飞轮等组成混合储能系统。文中介绍了基于微型压缩空气储能的混合储能系统的结构及工作原理,根据现有设备的实验结果提出了压缩空气储能原动部分的数学模型,包括压缩空气压力、温度、阀门、透平等环节,并通过拟合的方法进行参数辨识。最后,搭建了混合储能系统的仿真算例,并通过仿真与实验数据的对比验证了模型的适用性和有效性。     

压缩空气储能与可再生能源耦合研究进展

实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,需要发展以可再生能源为主体的新型电力系统,储能可有效缓解其间歇性、不稳定性和周期性的问题,实现高比例可再生能源的并网和消纳。压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)具有规模大、成本低、效率高等优势,被认为是最具有发展前景的大规模储能技术。该文回顾压缩空气储能技术与可再生能源耦合研究进展,包括压缩空气储能–风/光耦合系统、压缩空气储能–生物质能耦合系统、压缩空气储能–氢能耦合系统、压缩空气储能–地热能耦合系统等,并总结各种耦合系统的工作原理、性能参数等,较为全面地总结各种耦合系统的工作原理、运行与性能参数等,关键参数包括工作压力、功率、效率、成本等,并对上述系统的关键参数进行对比。研究可为大规模压缩空气储能与可再生能源的发展与应用提供一定参考。     

超高速飞轮储能技术及应用研究

介绍了超高速飞轮的结构特点和工作原理;分析了超高速飞轮在电力系统、电动汽车、航空航天等领域的应用现状;指出了超高速飞轮面临的不足及解决方法.     

基于压缩空气储能的风电场功率调节及效益分析

风能的间歇性和波动性给风力发电大规模并网应用带来了不利影响,利用储能技术能够很好地解决该问题,然而昂贵的成本一直是制约储能技术应用的瓶颈.文中提出了基于压缩空气储能(CAES)的风电场功率调节系统的额定功率以及容量的设计,在满足风电并网标准的前提下尽可能减小储能装置的规模,并利用仿真加以分析验证.建立了CAES装置效益...     

压缩空气蓄能(CAES)电站及其现状和发展趋势

压缩空气蓄能(CAES)电站是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用。CAES电站包括压气机、电动机/发电机、地下贮气室、换热器、燃烧室、燃气轮机等常用设备,可分为两个子系统,分别是蓄能子系统和发电子系统。将介绍其工作原理,论述其应用前景,并对比压缩空气蓄能电站和其它蓄能方式的性能。     

电力储能技术发展和应用

简述了电力储能技术的分类,包括化学储能(如锂离子电池、钠硫电池、液流电池等)、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导储能、超级电容器等)的基本原理以及国内外发展概况,指出了电力储能技术在实现电网安全可靠稳定运行、解决风电等可再生能源并网发电对电网的影响和供用电不平衡等问题时的重要作用。