【Ziel】 Die Temperaturschwankungen der Luft im unterirdischen Gasspeicher haben einen wichtigen Einfluss auf die Betriebseffizienz des Druckluftenergiespeicherkraftwerks und die strukturelle Sicherheit des Speichers. Die Installation eines integrierten Wärmetauschers im Speicher ist eine wirksame Maßnahme zur Hemmung der Temperaturschwankungen der Luft. 【Methode】 Durch die Erstellung eines thermodynamischen Modells der Druckluft unter Berücksichtigung des Wärmeübergangs des integrierten Wärmetauschers wurde die Auswirkung verschiedener Strategien der Kalt- und Warmwasserzufuhr auf die Temperatur und den Druck der Luft im Speicher untersucht. 【Ergebnisse】 Die Ergebnisse zeigen, dass das Einspritzen von kaltem Wasser während der Füllphase und heißem Wasser während der Entleerungsphase die Kompressionswärmeeffekte und die Abkühleffekte durch Expansion der Luft effektiv unterdrücken kann, wodurch der Temperaturbereich der Luftschwankungen reduziert wird. Wenn während der Füll- und Entleerungsphasen jeweils 33℃ kaltes Wasser und 90℃ heißes Wasser eingespritzt werden, kann die Temperaturdifferenz nach dem Befüllen und Entleeren von 43,9℃ ohne Wärmetauscher auf weniger als 15,0℃ gesenkt werden. Eine weitere Analyse ergab, dass die Verschiebung der Kaltwassereinspritzzeit in die zweite Hälfte der Füllphase und die Konzentration der Heißwassereinspritzung am Ende der Entleerungsphase den Temperaturunterschied für den Wärmeübergang zwischen Wärmetauscher und Luft effektiv erhöhen und die Temperaturdifferenz am Ende der Füll- und Entleerungsphase weiter verringern kann. 【Fazit】 Insgesamt kann durch eine vernünftige Betriebsstrategie des integrierten Wärmetauschers, insbesondere durch Optimierung der Nutzungszeit von Kalt- und Warmwasser, die Energiespeicher- und Erzeugungskapazität des Druckluftenergiespeichersystems effektiv verbessert werden.

Druckluftenergiespeicherung; thermodynamisches Modell; integrierter Wärmetauscher; Betriebsstrategie