超臨界二酸化炭素-高温熱ポンプ連係貯蔵発電システムの設計および分析

ZHANG Haobin ,  

ZHOU Yu ,  

LIU Yan ,  

MI Xiaoling ,  

XU Chao ,  

摘要

再生可能エネルギーの間欠性と変動性による電力供給と需要の不一致問題を解決するため、超臨界二酸化炭素(S-CO_2)サイクルと高温熱ポンプに基づく連係サイクルエネルギー貯蔵発電システムが提案された。このシステムはカルノ電池形式の革新的な探索です。溶融塩蓄熱装置と水蓄冷装置を通じてエネルギー交換を実現し、熱ポンプサイクル加熱過程とS-CO_2サイクル発電過程を効果的に連携して、高いエネルギー貯蔵発電システム往復効率を得ることができます。連携サイクルの典型的な条件パラメーターと熱力性能をシミュレーション計算し、S-CO_2サイクルの主要なパラメーターがシステム全体の効率に及ぼす影響を分析しました。その結果、膨張機入口温度を上げると全体サイクル効率を向上させるのに役立ちます。システムの最適往復効率は62.8%で、同時に蓄熱溶融塩需要量が減少します。主圧縮機入口ガスパラメーターを上げるとシステム効率が限界値に達し、その値を超えると全体サイクル効率がさらに向上しません。主再圧縮機分流比が0.35のとき、システム効率が最適になります。S-CO_2サイクルシステムの最適運転条件が決定されたため、同等の条件で単純なブレイトンシステム往復効率よりも7.98%高いです。

关键词

超臨界二酸化炭素; 高温熱ポンプ; カルノ電池; 熱力性能; 効率

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