热泵储电系统的动态模型及其启动特性分析

为探究热泵储电系统启动过程的运行特性,分别建立基于闭式布雷顿循环的热泵储电系统储能过程和释能过程的动态仿真模型,研究系统从启动到额定运行过程的控制策略和动态性能,并对关键参数对系统启动性能的影响进行分析。仿真结果表明,转速升速率越大,初始阶段系统转速上升速度越快,转速升速率不但会影响启动时间,不合理的转速升速率还会使转速产生较大的波动和超调量;系统的初始压力不会影响稳定运行时的压比,但会影响压力稳定值。对于输出功率为1.5MW的系统,综合安全性和快速性,转速升速率选取每秒钟100r/min较为合理;为了使系统压力最终达到额定值,储能过程初始压力应设置为4.45MPa,释能过程初始压力应设置为5MPa。所建立的动态仿真模型及动态特性分析结果可为热泵储电系统的设计优化和实际运行控制策略的制定提供参考。     

热阻和内不可逆性对闭式回热式布雷顿热泵循环性能的影响

用有限时间热力学方法分析实际热泵循环性能，计入工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失，压缩机和膨胀机中的不可逆损失，和管路系统中的压力损失，导出恒温和变温热源条件下实际闭式回热式布雷顿热泵循环的供热率、供热系数与压比间的解析式，并给出了详细的数值算例说明各不可逆损失对循环特性的影响     

布雷顿循环热泵储能的性能分析与多目标优化

热泵储能系统是一种新型的储能技术,具有储能成本低廉、不受地理条件限制的优点。相对于填料床式热泵储能系统,液态储能介质的热泵储能系统可以降低储罐的成本,减少储罐的自放热损失,提高系统的功率密度。针对液态储能介质的热泵储能系统开展热力学分析,得到往返效率、储能密度与功率密度的具体表达式,并分析系统参数对往返效率、储能密度与功率密度的影响。基于热泵储能系统的数值模型,采用遗传算法对热泵储能系统进行参数优化,得到往返效率χ、储能密度ρ_e和功率密度ρ_p之间的变化趋势:往返效率χ随储能密度ρ_e的增加略有下减,随功率密度ρ_p的增加略有上升。通过多维偏好分析的线性规划技术(linear programmingtechniqueformultidimensionalanalysisof preference,LINMAP)决策方法得到最优解决方案。此外,还将优化结果:最优解决方案、最大往返效率、最大储能密度3个工况进行了验证与展示,为热泵储能系统的研究工作提供了部分理论基础。     

不可逆闭式布雷顿循环有限时间热力学最优化

本文研究恒温和变温热源条件下不可逆闭式布雷顿热机循环的有限时间热力学性能，导出其最佳功率输出与效率问的关系，并讨论工质与热源间的最佳匹配和非共沸工质动力循环的优化问题。所得结果对实际动力工程有一定指导意义．     

超临界二氧化碳600 MW燃煤发电系统热力学性能仿真研究

本文采用Ebsilon软件对超临界二氧化碳布雷顿循环600 MW燃煤发电系统进行仿真研究,分析该系统主压缩机入口/出口压力、再热透平入口压力、压缩分流系数以及主/再热气温对其热力学性能的影响。研究结果表明:系统发电功率和循环效率随主/再热气温的提升而升高;主压缩机入口和出口压力存在最佳值;系统循环效率受压缩分流系数的影响较大,压缩机的总耗功量随压缩分流系数的升高而增大,导致系统发电功率降低;再热透平入口压力对系统循环效率影响较小。通过遗传算法对发电系统多参数进行优化可得,当主压缩机入口及出口压力分别为7.94、30.94 MPa,再热透平入口压力和压缩分流系数分别为17.88 MPa和0.30时,系统循环效率最高可达48.89%。     

传热规律对吸收式热泵有限时间Yong经济最优性能的影响

本文基于牛顿传热定律ｑ∝△（Ｔ）和不可逆过程热力学中的线性唯象定律ｑ∝△（Ｔ＾－１），讨论传热不可逆性对吸收式热泵有限时间Ｙｏｎｇ经济最优性能的影响，导出了循环的利润率与供热系数间的最佳关系，得到了最大利润率时的供热系数界限。所得结果为吸收式太阳能热泵的优化设计提供了一些新的理论依据。     

内可逆卡诺和布雷顿热泵循环性能比较

研究定常态恒温热源热泵循环的有限时间热力学性能，导出内可逆卡诺热泵和布雷顿热泵的最佳供热率和供热系数关系，并对这两种热泵循环的最优性能进行了比较。理论分析表明，只有当工质的热容率趋于无穷大时，布雷顿循环才能达到卡诺循环的性能。数值计算显示，当布雷顿循环的工质热容率为高、低温侧换热器的热导率总量的１．５倍时，布雷顿循环的供热率已为卡诺循环供热量的９９％以上     

不可逆闭式布雷顿循环有限时间热力学性能的解析公式

在作者原先工作的基础上，导出恒温和变温热源条件下不可逆闭式布雷顿循环的功率输出、热效率与压比间的解析公式，由此可导出最大功率和最大效率对应的最佳压比，及在一定压比下获得最佳功率和效率的热导率最佳分配和工质与热源间热容率的最佳匹配．     

两种热泵回收循环水热量的经济性分析

使用热泵回收机组的冷凝热可实现能量的梯级利用,提高能量的利用效率,不仅能有效增加机组供热能力,还能提高供热抽汽的使用效率,从而提高热电厂的经济性.适合电厂使用的热泵可分为吸收式热泵与压缩式热泵,哪种型式热泵的经济性更优需要针对具体的应用环境做具体的判断.利用具体算例对两种热泵系统的经济性进行比较,计算结果表明只有压缩式...     

多单元热电热泵性能分析

分析传热不可逆性对多单元热电热泵性能的影响,导出供热率与供热系数的解析关系式,包括了传统不可逆热力学分析结果和早期有限时间热力学分析结果。给出了详细数值算例。     

配电网与热泵蓄能耦合系统动态综合评价

鉴于配电网-热泵-蓄能(DN-HP-ESS)耦合系统评价体系的缺失,进行配电网与热泵蓄能耦合系统的动态综合评价。首先,分析DN-HP-ESS耦合系统的运行原理与运行模式;然后,从技术性、安全性、经济性3个维度构建DN-HP-ESS耦合系统的评价指标体系,建立层次分析法-反熵权法-离差最大化法组合赋权模型,进一步提出重心法修正的模糊综合评价模型;接着,考虑DN-HP-ESS耦合系统的动态变化,构建DN-HP-ESS耦合系统的动态综合评价模型,并提出模型的有效性检验方法;最后,以上海某一示范工程为例进行算例分析,验证了模型的有效性。结果表明:DN-HP-ESS耦合系统能够降低向配电网的购电成本与热泵的运行成本,提高新能源的消纳量,且在各维度均优于其他系统。     

多时间尺度电热综合能源系统状态估计研究

电热综合能源系统的广泛发展促进了新能源消纳,提高了多能系统运行灵活性。然而,电力系统和热力系统运行时间尺度差异使得对电热综合能源系统进行准确状态估计较为困难。本文通过研究电热综合能源系统内的耦合和交互特性,通过有限差分法将描述热力系统动态特性的偏微分方程差分化,从而提出一种多时间尺度电热综合能源系统状态估计模型,并利用拉格朗日乘子进行求解。算例分析表明:本文所提多时间尺度方法对热力系统供水温度一段时间内的变化趋势估计与实测数据相比,其平均相对误差为0.27%,而稳态模型所得结果平均相对误差为1.03%,可以准确反映电热综合能源系统的多时间尺度特性。     

含电、气、热3种储能的微网综合能源系统经济优化运行

风电的反调峰特性和供暖季"以热定电"模式导致弃风现象严重,造成能源浪费。随着能源互联网的推进和综合能源系统的发展以及各种储能方式的出现,通过建立含有电、气、热3种储能方式的综合能源系统的运行方式,可以提高风电的利用率。将蓄电池、蓄热电锅炉和电转气(P2G)技术应用于微网系统,以成本费用最小为目标函数,建立微网综合能源系统的经济优化运行模型。对比分析了4种方案,通过算例验证方案的可行性,分析风电出力和负荷不确定性对效益的影响。结果表明含有3种储能方式的综合能源系统可以减少弃风电量,降低环境污染治理费用,提高经济效益,具有良好的应用前景。     

相变储能技术在谷电蓄热供暖中的应用研究

相变储能是一种先进的储热技术,在谷电时间采用相变储能技术进行电热蓄热,并将电热蓄热应用于建筑供暖,对电网的电力调峰以及用户供暖运行成本都具有很好的价值。对相变蓄热技术与其它供暖技术进行对比分析,对相变蓄热产品进行具体的性能测试,并对天津某商业中心采用谷电蓄热供暖的应用案例进行了介绍分析。     

Coupling heat storage to nuclear reactors for variable electricity output with baseload reactor operation

Nuclear reactors produce heat and thus can couple to heat storage systems to provide dispacthable electricity while the reactor operates at full power. Six classes of heat storage technologies couple to light-water reactors with steam cycles. Firebrick Resistance-Heated Energy Storage (FIRES) converts low-price electricity into high-temperature stored heat for industry or power. FIRES and brick recuperators coupled to nuclear brayton power cycles may enable high-temperature reactors to buy electricity when prices are low and sell electricity at higher price.     

空气源热泵工程节能案例分析

将义乌大酒店热泵暖通及热水改造工程与其他几种常规能源的系统做了对比,详细分析空气源热泵应用的节能效益和环保效益。经分析研究得出:采用空气源热泵系统后,整个系统运行费用最低,各种污染物排放量最少。热泵空调系统应用对于推动既有建筑节能改造具有重要意义,值得大范围推广。     

耦合热泵的热电联产机组机理模型研究

为了研究热电联产机组在耦合热泵后的特性,为其控制系统的设计提供依据,分析并建立了机组制粉系统、汽水系统、汽轮机系统及供热系统的机理模型。结合某2×350 MW热电厂多种工况的历史数据,辨识了该模型的静态参数、动态参数、待定函数,建立了以燃料量、给水流量、高压调节阀开度、低压蝶阀开度、热网加热器进汽调节阀开度、热泵蒸汽调节阀综合开度为输入,发电功率、主蒸汽压力、中间点温度、中压缸抽汽压力为输出的机组数学模型,并进行开环阶跃扰动试验和闭环运行数据验证。结果表明,在大范围变负荷的工况下,所建立的机组机理模型与实际机组输出的相对误差在0.37%~1.54%之间,说明该模型具有良好的精确性和复现性,可为后期控制系统设计提供理论依据。     

污水源热泵空调系统节能减排性能分析

暖通空调能耗存建筑能耗中占较大比重．且空凋能效较低,通过利用可冉生能源,特别是城市污水源供热供冷．可以有效节约能源,减降污染物排放量。介绍了污水源空渊系统的工作原理,对其节能减排性能进行分析与计算．污水源热泵空调系统节能减排效果十分显著。     

蓄电池在电网储能系统中的应用

电网储能系统具有削峰填谷、维护电网稳定的作用.储能系统的不断发展对蓄电池技术提出了更高的要求.通过对锂离子电池、钠硫电池、钠金属卤化物电池及液流电池的介绍,比较其在储能领域应用方面存在的优势和不足.