【الهدف】 يؤدي تذبذب درجة حرارة الهواء داخل مخزن الغاز تحت الأرض إلى تأثير كبير على كفاءة تشغيل محطة تخزين الطاقة بالهواء المضغوط وسلامة هيكل المخزن. تركيب المبادل الحراري داخل المخزن هو أحد الإجراءات الفعالة لكبح تذبذب درجة حرارة الهواء. 【الطريقة】 من خلال إنشاء نموذج ديناميكا حرارية للهواء المضغوط يأخذ في الاعتبار انتقال الحرارة للمبادل الحراري الداخلي، تم دراسة تأثير استراتيجيات التوصيل المختلفة للمياه الباردة والساخنة على درجة حرارة الهواء وضغطه داخل المخزن. 【النتائج】 أظهرت النتائج أن حقن المياه الباردة منخفضة الحرارة في مرحلة التعبئة وحقن المياه الساخنة في مرحلة التفريغ يمكن أن يحد من تأثير الحرارة الناتجة عن ضغط الهواء وتأثير التبريد الناتج عن التمدد، مما يقلل نطاق تذبذب درجة حرارة الهواء. عند حقن مياه باردة بدرجة 33 درجة مئوية ومياه ساخنة بدرجة 90 درجة مئوية في المرحلتين على التوالي، يمكن تقليل فرق درجة الحرارة بعد التعبئة والتفريغ من 43.9 درجة مئوية إلى أقل من 15.0 درجة مئوية مقارنة بعدم تركيب المبادل الحراري. أظهرت التحليلات الإضافية أن تعديل فترة حقن المياه الباردة للمبادل الحراري إلى النصف الثاني من مرحلة التعبئة والتركيز على حقن المياه الساخنة في نهاية مرحلة التفريغ يمكن أن يزيد من فرق درجة الحرارة بين المبادل والهواء، مما يخفض فرق درجة الحرارة في نهاية التعبئة والتفريغ بشكل أكبر. 【الاستنتاج】 بناءً على ما سبق، يمكن لاستراتيجية تشغيل المبادل الحراري الداخلي المعقولة، وخاصة تحسين توقيت استخدام المياه الباردة والساخنة، أن تعزز بشكل فعال قدرة تخزين الطاقة وقدرة التوليد في نظام تخزين الطاقة بالهواء المضغوط.

تخزين الطاقة بالهواء المضغوط; نموذج ديناميكا حرارية; مبادل حراري داخلي; استراتيجية التشغيل