Conception et analyse d'un système de stockage et de production d'électricité combiné au dioxyde de carbone supercritique et à la pompe à chaleur haute température
Pour résoudre le problème de l'inadéquation de l'offre et de la demande d'électricité en raison de la fluctuation et de la non-continuité de l'énergie renouvelable, un système de stockage et de production d'électricité basé sur le cycle du dioxyde de carbone supercritique (S-CO_2) et une pompe à chaleur haute température a été proposé. Ce système est une exploration innovante sous forme de batterie de Carnot. L'échange d'énergie est réalisé à travers un dispositif de stockage de chaleur à sels fondus et un dispositif de refroidissement de l'eau, combinant de manière efficace le processus de chauffage du cycle de la pompe à chaleur et le processus de production d'électricité du cycle S-CO_2, pour obtenir une efficacité de cycle de stockage et de production d'électricité élevée. Les paramètres de fonctionnement typiques du cycle combiné et les performances thermodynamiques ont été simulés et calculés, et l'impact des principaux paramètres du cycle S-CO_2 sur l'efficacité globale du système a été analysé. Les résultats montrent que l'augmentation de la température d'entrée du compresseur contribue à améliorer l'efficacité globale du cycle, l'efficacité de retour optimale du système pouvant atteindre 62,8%, tout en réduisant les besoins en sels fondus pour le stockage de chaleur ; une augmentation des paramètres du gaz d'entrée du compresseur principal peut permettre d'atteindre une efficacité du système à la limite, et au-delà de cette valeur, l'efficacité globale du cycle n'augmente plus ; un taux de dérivation du compresseur de récompression principal de 0,35 donne une efficacité du système optimale ; les conditions optimales de fonctionnement du système de cycle S-CO_2 ont été déterminées, et l'efficacité de retour du système est supérieure de 7,98% à celle du système Brayton simple dans des conditions équivalentes.
关键词
dioxyde de carbone supercritique, pompe à chaleur haute température, batterie de Carnot, performances thermodynamiques, efficacité