초임계 이산화탄소 - 고온 열 펌프 연합 저장 발전 시스템 설계 및 분석

ZHANG Haobin ,  

ZHOU Yu ,  

LIU Yan ,  

MI Xiaoling ,  

XU Chao ,  

摘要

재생 에너지 간 불규칙성과 변동성으로 인한 전력 공급과 수요의 불일치 문제를 해결하기 위해 초임계 이산화탄소 (S-CO_2) 순환과 고온 열 펌프를 기반으로 한 연합 순환 에너지 저장 발전 시스템이 제안되었습니다. 이 시스템은 카르노 전지 형태의 혁신적인 탐구입니다. 열매립 저장장치와 물 냉매 저장장치를 통해 에너지 교환을 실현하여 열펌프 순환 가열 과정과 S-CO_2 순환 발전 과정을 효과적으로 연합하여 높은 에너지 저장 발전 시스템 왕복 효율을 얻을 수 있습니다. 연합 순환의 전형적인 조건 매개변수와 열력 성능을 모의 계산하고 S-CO_2 순환에서 주요 매개변수가 시스템 전체 효율에 미치는 영향을 분석했습니다. 결과적으로 팽창기 입구 온도를 높이면 전체 순환 효율을 향상시키는 데 도움이 되며 시스템 최적 왕복 효율은 62.8%로, 동시에 열매립 열매 수요량이 감소합니다. 주변 압축기 입구 가스 매개변수를 높이면 시스템 효율이 궁극적으로 도달하며 해당 값 이상으로 전체 순환 효율이 더 이상 향상되지 않습니다. 주 후반 압축기 분율이 0.35 일 때 시스템 효율이 최적입니다. S-CO_2 순환 시스템의 최적 운영 조건이 결정되었으므로 같은 조건에서 간단한 브레이튼 시스템 왕복 효율보다 7.98% 높습니다.

关键词

초임계 이산화탄소; 고온 열 펌프; 카르노 전지; 열력 성능; 효율

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