カルノー電池は、新興の大規模蓄電技術として、低コスト、大容量、地理的制約のない利点を有している。放電サイクル効率が低くカルノー電池のエネルギー効率向上を抑制している現状に対し、熱統合されたカルノー電池の熱需要とカルリナサイクルの高い放電効率を組み合わせて、石炭火力発電所の蒸気抽出駆動型熱ポンプ-カルリナサイクルカルノー電池システムを提案した。カルノー電池システムの熱力学モデルを構築し、蓄熱温度、蓄熱温度差およびアンモニア水の質量分率がカルノー電池の熱力学的性能に与える影響を重点的に研究した。結果は、異なる蓄熱温度差および蓄熱温度において、往復効率が44.8％～108.0％の範囲であることを示した。アンモニア水の質量分率が増加すると往復効率は著しく向上するが、質量分率が90％を超えると効率は急激に低下し、カルリナサイクルは一元サイクルに近づく。したがって、カルリナサイクルを基にしたカルノー電池の設計では、アンモニア水の質量分率を80％～90％の範囲に制御すべきである。

カルノー電池;カルリナサイクル;熱ポンプ;熱統合;熱力学解析