利用环境再冷的二氧化碳储能热电联产系统及其热力学分析

摘要

为提升光电出力特性及灵活性,构建光储协同系统成为改善光电可调度性与减少弃光的主流趋势。本文基于光伏电场运营环境特点,提出一种利用夜间环境冷量再冷的二氧化碳储能热电联产系统,重点分析了不同运行模式下系统性能随关键参数的变化规律。结果表明:太阳能集热系统单独工作模式下,增大蓄冷回热器最小温差、夜间环境温度和低压罐压力会导致系统性能降低,而增大高压罐压力和膨胀机进口温度会提升系统性能;太阳能集热系统和热泵系统联合工作模式下,系统设计工况下的电电效率、(火用)效率和循环效率分别为71.4%、57.4%和87.1%,储能密度为17.2 kW·h/m^(3),太阳能保证率比太阳能集热系统单独工作时下降了35.6%,蓄冷回热器、一级再热器等换热设备(火用)损较大,是系统优化的关键部件;热泵系统参与工作的模式下,热泵蒸发温度和冷凝器热水出口温度的变化对电电效率影响较大,对(火用)效率影响不大。