压缩空气储能

摘要： 为了解决以光伏为代表的可再生能源发电过程中电能输出存在的随机性和波动性问题,结合热力学基本原理提出了一种双罐式压缩空气储能系统,在此基础上利用多变指数提出了针对双罐式水气压缩系统的计算方法,建立了描述该系统工作过程的热力学模型并进行了分析,重点研究了系统中加热和再热后气体温度、多变指数、循环压缩装置进气压力和循环膨胀装置排气压力等对系统性能的影响规律。研究表明,气体加热和再热后温度的升高以及多变指数的降低均会使得电—电效率和能量效率提高;在参数选取范围内,循环压缩装置进气压力应尽量小,循环膨胀装置排气压力应尽量高;综合考虑电—电效率和系统能量效率随着热力学参数的变化,系统能量效率达到46.52%时电—电效率可以达到98.57%。该研究结果可为压缩空气储能技术和新能源发电技术发展提供理论依据。

摘要： 为实现2060“碳中和”目标,在传统火电机组(CFPP)基础上,开发利用太阳能和储能,提出了带储热的槽式太阳能光热系统、压缩空气储能(CAES)和火电机组集成的“光火储”一体化发电系统。此系统既可克服火电机组和压缩空气储能的耦合(CFPP+CAES)系统在释能阶段从火电机组抽取热量的缺点,又能充分利用太阳能资源,提高可再生能源的利用率、降低火电机组发电煤耗。利用EBSILON软件对该系统在火电机组100%负荷工况下的热经济性、节煤效果进行了分析,结果表明:与传统CFPP系统相比,该“光火储”系统中方案2平均热耗率降低了33.5 kJ/(kW·h),平均标准煤耗率降低了1.30 g/(kW·h);“光火储”一体化发电系统中方案2的CAES系统㶲效率可以达到68.81%,较先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统提升了16.49%,且通过计算每个部件㶲损失,发现CAES系统5—8号换热器节能潜力较大;根据2019年实行的某市峰谷分时电价标准,该“光火储”一体化发电系统每年净售电收益最大为1045.49万元。

摘要： 储能是构建新型电力系统、支撑能源结构转型升级、实现“碳达峰、碳中和”的关键技术,而非补燃压缩空气储能是极具发展前景的新型大规模储能技术之一,具有大容量、高效率、长寿命、零排放等优点。该文以某60 MW/300 MWh盐穴压缩空气储能发电国家示范项目为例,详细介绍了非补燃压缩空气储能的基本原理、技术路线、装备研发和工程实践。该项目的成功实施,标志着我国新型储能技术的研发和应用取得重大进展,将为构建以新能源为主的新型电力系统提供储能新方案。

摘要： 在“双碳”目标下,综合开发利用新能源和可再生能源是当前世界能源向绿色、低碳可持续发展的重要途径。多能互补能源系统具有系统协同优化、稳定性强、节能效率高、功能灵活、环境友好等特点,是未来能源发展的主要模式之一。储能技术在多能互补能源系统中扮演着十分重要的角色。综述了多能互补能源系统中应用的各种储能技术原理,分析了不同储能技术在国内外多能互补能源系统中的应用,并对其优缺点进行探讨,旨在为储能技术在多能互补能源系统中更好地发挥作用提供相应参考。

摘要： 基于2060年的电力市场数据对未来储电装机容量进行估算,并对抽水蓄能、压缩空气储电和电池储电进行调研,基于其结构、优缺点和性能,分析和预测它们的未来发展趋势,为可再生能源发电份额大幅度增加情况下推广储电技术提供理论依据。在未来较长时期,抽水蓄能电站仍会占储电市场的绝大部分份额;技术升级后的压缩空气储电将会迎来市场爆发,在余热回收利用的地上中小型储电领域得到商业化推广;电池在储电市场的占比将快速增长,退役电池成为未来的重要增长点。综合分析认为,储电市场前景广阔,未来较长时间将会是抽水蓄能平稳增长为主,压缩空气储能和锂电快速增长为辅的局面,从而保证双碳目标的顺利达成。

摘要： 在“双碳”背景下,需要构建以可再生能源为主体的新型电力系统,而压缩空气储能等大规模储能技术是电网提高可再生能源消纳能力的重要技术手段。新型百兆瓦压缩空气储能系统的商业化,不仅在单机规模上,而且在低碳环保和储能效率方面都具有重要意义。文章总结了百兆瓦压缩空气储能用发电机的特点和要求,包括高海拔、频繁启停及高效率,并介绍了该百兆瓦级发电机关键设计技术。

摘要： 5月15日,世界首个非补燃压缩空气储能电站--江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目整套设备实现连续4 d满负荷、满时长“储能-发电”试运行,各项指标优良,标志着大规模压缩空气储能技术全流程验证成功。该项目已具备投入商业运行的条件。

摘要： 世界首座非补燃压缩空气储能电站在江苏建成投产2022年5月26日,江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目正式投入商业运营。金坛盐穴压缩空气储能项目是我国压缩空气储能领域唯一国家示范项目和首个商业电站项目,由中盐集团、中国华能和清华大学三方共同建设,一期储能、发电装机均为60 MW,远期建设规模达到1000 MW。项目于2017年获国家能源局立项,2018年开工建设,2021年9月30日发出第一度电,至此全面完成一期工程建成投产,标志着我国盐穴压缩空气储能技术取得重大突破,是新型储能技术商业化应用的重要里程碑。

摘要： 压缩空气储能是一种大规模物理储能技术,具有对功率和能量的长时间迁移能力、良好的平稳输出和调频调峰能力、友好的环境适应力和接入系统能力,成为支撑新型电力系统安全稳定运行、促进新能源发电高效消纳、助力双碳目标实现的优选解决方案。介绍了国内外压缩空气储能系统建模、仿真和控制等方面的研究现状,分析了压缩空气储能系统不同类型模型的建模机理及其应用场景,详述了压缩空气储能系统动态特性方面的研究进展,提炼了应用于压缩空气储能系统的控制思想。最后,对单机并网大容量压缩空气储能系统的建模方法和涉网特性进行分析探讨,厘清了研究思路,并尝试为下一阶段压缩空气储能系统的工程示范项目中的控制技术应用指明方向。

摘要： 在双碳目标驱动下,风能与太阳能等新能源发电迅猛发展,解决其随机性、间歇性和波动性问题,亟需配套建设储能设施。本文将“以水为介质”的重力储能定义为“水储能”,并从技术原理、经济性、环境影响和设施安全等方面,对当前主要储能形式进行综合比较,研究表明“水储能”是当前和未来支撑新能源发展和新型电力系统构建的最佳储能方式。同时,本文还对抽水蓄能、水电扩机和梯级水电储能的规划思路、调节计算、评价方法和发展模式等关键技术及相关政策进行探索,展望其发展前景,可为新能源开发和新型电力系统规划设计提供参考。

摘要： 本文介绍了压缩空气储能技术及其分类,详细说明了基于盐穴储气方式的压缩空气储能技术及其优势、新建盐穴或使用已有盐穴所面临的困难.本文对湖北云应地区现有盐穴,从采层选择、压裂井到对接井选择,分步介绍了盐穴储气库选址的详细过程.本文针对湖北云应地区浅层盐穴许用压力偏低的情况,从技术和经济两个方面分析了其用于压缩空气储能系统的可行性.本文采用Aspen Plus软件,以典型浅层盐穴为例进行了建模分析,并通过初步调研,对系统建设和运行的经济性进行了评估.通过评估得到项目静态投资回收期为8.89年,总投资利润率为7.30％,投资利税率为13.95％,资本金利润率为36.56％,财务内部收益率分别为14.93％,盈利能力较好.

摘要： 压缩空气储能技术和抽水蓄能技术是两种最具潜力的电能规模化储存技术.本文构建了四套压缩空气储能方案,结合热力学第一定律对高压储罐内压缩空气的温度与压力参数的变化规律以及不同储能方案性能进行了比较.研究结果表明,高压储罐在与环境换热较差时,高压储罐的充气过程会经历较为明显的温升现象.200m3储罐以1.0kg/s流速充气至10Mpa时,温升幅度为22.46°C,储气过程的温升现象降低了储罐的空气容纳能力.在压缩空气储能系统性能方面,四套储能系统的热耗位于4100kJ/kWh至4200kJ/kWh之间,系统效率位于52.30％与56.33％之间.在储能系统效率与对外输出电能总量指标上,高压储罐与环境之间换热性能较好的储能系统均要优于换热条件较差的储能系统.

摘要： 本文介绍了基于太阳能综合利用的智慧微能源网技术及工程实践，包括以下内容：创新理念，微电网与智能微能源网；核心技术，压缩空气储能；工程实践，青海大学微能源网。

摘要： 压缩空气储能发电装置（1）具备：马达（11），被输入电力驱动；压缩机（10），与马达机械地连接，将空气压缩；多个蓄压罐群（20A、20B、20C、20D），与压缩机流体地连接，储藏由压缩机压缩后的压缩空气；多个压力传感器（21A、21B、21C、21D），设置于蓄压罐群，测量蓄压罐群的压力；膨胀机（30），与蓄压罐群流体地连接，被从蓄压罐群供给的压缩空气驱动；发电机（31），与膨胀机机械地连接；以及控制部（40），基于由压力传感器测量出的各蓄压罐群的压力，在进行充电的情况下决定储藏压缩空气的蓄压罐群的顺序，在进行放电的情况下决定向膨胀机供给压缩空气的蓄压罐群的顺序。

摘要： 提供一种压缩空气储能发电方法，前述压缩空气储能发电方法具备第1空气压缩工序、第1空气储存工序、第1空气供给工序、第1发电工序、第1热交换工序、热媒储存工序、第2热交换工序、排气工序。在前述排气工序中，在前述第1空气储存工序中被储存于蓄压罐(12)的压缩空气的量超过预先规定的量时，将被第1压缩机(10)压缩的空气不储存于蓄压罐(12)而是向外部排出。因此，即使在将压缩空气储存至储存空间的储存容量后，也能够使变动的电力高效率地平滑化。

摘要： 压缩空气储能发电方法为，在压缩空气储能发电装置（2）处，将表示蓄压罐（12）的空气的储存量为既定的中间状态的储存值设为基准储存值，设定成，在基准储存值，马达（32）及发电机（30）的至少一方以额定转速旋转，将马达（32）及发电机（30）的至少一方控制成，在与基准储存值相比，表示蓄压罐（12）的目前的储存量的储存值较大的情况下，以额定转速以下旋转，将马达（32）及发电机（30）的至少一方控制成，在与基准储存值相比，表示蓄压罐（12）的目前的储存量的储存值较小的情况下，以额定转速以上、允许最大转速以下旋转。根据该方法，在被储存于蓄压罐的空气量从基准储存值变动的情况下，也将作为整体的充放电效率较高地维持，并且能够将能够以既定的额定输入或额定输出运转的蓄压罐的压力范围扩大。

摘要： 本发明公开了一种全回热压缩空气储能方法及全回热压缩空气储能系统。该储能系统包括换能蓄热装置与回热发电装置，换能蓄热装置包括：电动机、压缩机、回热换热器、冷水箱、热水箱和地下含水层，回热发电装置包括：膨胀机、发电机、回热换热器、热水箱、冷水箱和地下含水层；该储能方法为储能时，换能蓄热装置工作，空气压缩由各级后冷却的多级压缩机完成，末级压缩被冷却后压缩空气被注入地下含水层储存；释能时，回热发电装置工作，空气膨胀由各级的级前加热的多级膨胀机完成，膨胀机末级出口的空气状态接近大气参数并排放于大气中；采用最小过冷度大于30°C的水作为回热介质，该全回热压缩空气储能系统的电回转效率为70.4‐76.1％。

摘要： 提供一种压缩空气储能发电方法，前述压缩空气储能发电方法具备第1空气压缩工序、第1空气储存工序、第1空气供给工序、第1发电工序、第1热交换工序、热媒储存工序、第2热交换工序、排气工序。在前述排气工序中，在前述第1空气储存工序中被储存于蓄压罐(12)的压缩空气的量超过预先规定的量时，将被第1压缩机(10)压缩的空气不储存于蓄压罐(12)而是向外部排出。因此，即使在将压缩空气储存至储存空间的储存容量后，也能够使变动的电力高效率地平滑化。

摘要： 压缩空气储能发电装置（1）具备：压缩膨胀兼用机（10），具有利用电力制造压缩空气的功能及利用压缩空气发电的功能；蓄压部（20），与压缩膨胀兼用机（10）流体地连接，储存压缩空气；逆变器（51、52），调整压缩膨胀兼用机（10）的转速；流量调整阀（34），调整被从蓄压部（20）向压缩膨胀兼用机（10）供给的压缩空气的量；以及控制装置（50），当接受到使压缩膨胀兼用机（10）的发电量减少的指令值时，通过由逆变器（51、52）使压缩膨胀兼用机（10）的转速减少、并将流量调整阀（34）的开度减小，来使压缩膨胀兼用机（10）的发电量减少。

摘要： 压缩空气储能发电装置（1）具备：多台压缩膨胀兼用机（14），具有利用电力制造压缩空气的功能及利用压缩空气进行发电的功能；蓄压部（10），与多台压缩膨胀兼用机（14）流体地连接，将压缩空气储存；以及控制装置（16），当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将驱动中的第1压缩膨胀兼用机（14）停止，并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机（14）驱动。

摘要： 本发明提供一种将停止中的压缩机及电动机或膨胀机及发电机中的被暖机的压缩机及电动机或膨胀机及发电机优先地再起动的压缩空气储能发电装置。压缩空气储能发电装置（1）具备电动机（10～13）、将空气压缩的压缩机（20～23）、储存压缩空气的蓄压罐（40）、被从蓄压罐供给的压缩空气驱动的膨胀机（60～63）、发电机（70～73）、以及控制电动机（10～13）的驱动的控制装置（80）。控制装置（80）具有：供电指令接收部（82），接收供电指令；优先顺序设定部（81），对电动机设定越是从电动机停止起的时间短的电动机则越高的优先顺序；台数决定部（83），基于供电指令表示的输入电力的量，决定电动机（10～13）的驱动台数；以及驱动部（84），按优先顺序从高到低的顺序驱动电动机（10～13），直到被驱动的电动机（10～13）的台数成为由台数决定部（83）决定的驱动台数。

摘要： 本发明涉及一种压缩空气储能系统及具备压缩空气储能功能的海上换流平台。本发明的目的是以克服大规模风电通过换流站送出后引起的大容量风电出力随机性强与稳定性不足问题。本发明的技术方案是：一种压缩空气储能系统，具有储气罐、若干压气机和若干燃气轮机，以及能驱动压气机工作和能由燃气轮机驱动发电的发电/电动机；若干压气机依次串接，串接后的压气机出气口依次经压气机出气管阀门、冷却器和储气罐进气管阀门管路连接储气罐；储气罐依次经燃烧室进气管阀门、燃烧室和燃气轮机进气管阀门管路连接依次串联的若干燃气轮机。本发明适用于绿色能源发电技术与海洋资源综合应用技术领域，尤其适用于海上风能等新能源领域与海洋牧场养殖水产领域。

摘要： 本实用新型涉及一种压缩空气储能系统及具备压缩空气储能功能的海上换流平台。本实用新型的目的是以克服大规模风电通过换流站送出后引起的大容量风电出力随机性强与稳定性不足问题。本实用新型的技术方案是：一种压缩空气储能系统，具有储气罐、若干压气机和若干燃气轮机，以及能驱动压气机工作和能由燃气轮机驱动发电的发电/电动机；若干压气机依次串接，串接后的压气机出气口依次经压气机出气管阀门、冷却器和储气罐进气管阀门管路连接储气罐；储气罐依次经燃烧室进气管阀门、燃烧室和燃气轮机进气管阀门管路连接依次串联的若干燃气轮机。本实用新型适用于绿色能源发电技术与海洋资源综合应用技术领域。