Для решения проблемы несоответствия спроса на электроэнергию и предложения из-за флуктуации и непостоянства возобновляемой энергии предложена система хранения и производства энергии на основе высокотемпературного теплового насоса и цикла сверхкритического диоксида углерода (S-CO_2). Эта система представляет собой инновационное исследование в форме батареи Карно. Энергетический обмен реализуется через устройство теплового накопления с расплавленной солью и устройство охлаждения воды, эффективно объединяющих процесс нагрева цикла теплового насоса и процесс электрогенерации цикла S-CO_2, обеспечивая высокую обратную эффективность системы хранения и производства энергии. Проведено моделирование типичных параметров режима соединенного цикла и тепловых характеристик, проанализировано влияние основных параметров цикла S-CO_2 на общую эффективность системы. Результаты показали, что увеличение температуры впуска компрессора способствует повышению общей эффективности цикла, оптимальная обратная эффективность системы может достигать 62,8%, при этом уменьшается потребность в расплавленной соли для теплового накопления; повышение газовых параметров впуска основного компрессора может довести эффективность системы до предельного значения, и после этого общая эффективность цикла не увеличивается; удельный расход компрессора вторичного сжатия при долевом отношении 0,35 дает оптимальную эффективность системы; определены оптимальные условия работы системы цикла S-CO_2, обратная эффективность системы при этих условиях на 7.98% выше, чем у простой системы Брейтона при тех же условиях.

сверхкритический диоксид углерода, высокотемпературный тепловой насос, батарея Карно, тепловая эффективность, эффективность