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    壓縮空氣儲(chǔ)能研發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
    時(shí)間:2018-11-19 13:13
           傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)存在三個(gè)技術(shù)瓶頸,一是依賴天然氣等化石燃料提供熱源,不適合我國這類缺油少氣的國家;二是需要特殊地理?xiàng)l件建造大型儲(chǔ)氣室,如高氣密性的巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等;三是系統(tǒng)效率較低(分別為42%、54%),需進(jìn)一步提高。

      為解決傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能的技術(shù)瓶頸問題,近年來,國內(nèi)外學(xué)者開展了新型壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)工作,包括絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能、蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能及等溫壓縮空氣儲(chǔ)能(不使用燃料)、液態(tài)空氣儲(chǔ)能(不使用大型儲(chǔ)氣室)、超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能(不使用大型儲(chǔ)氣室、不使用燃料)等。
    (1)絕熱式壓縮空氣儲(chǔ)能
      絕熱式壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)通過儲(chǔ)熱裝置回收壓縮熱并儲(chǔ)存,使壓縮及膨脹過程近似于絕熱過程,不必燃燒化石燃料,并且能保持較高的儲(chǔ)能密度及效率。其工作原理為:儲(chǔ)能時(shí),通過壓縮機(jī)將空氣壓縮至高溫高壓狀態(tài)后,通過儲(chǔ)熱系統(tǒng)將壓縮熱儲(chǔ)存,空氣降溫并儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中。釋能時(shí),將高壓空氣釋放,利用儲(chǔ)存的壓縮熱使空氣升溫,由高溫高壓空氣推動(dòng)膨脹機(jī)做功發(fā)電。
      該系統(tǒng)回收了壓縮熱并且再利用,使系統(tǒng)效率得到了較大提高,同時(shí)去除了燃燒室,實(shí)現(xiàn)了零排放。但由于壓縮機(jī)級(jí)間不回收熱量、冷卻空氣,故壓縮過程能耗較高。由于壓縮機(jī)出口的空氣溫度高,對(duì)設(shè)備材料要求高。
      德國RWE Power公司于2010年啟動(dòng)ADELE項(xiàng)目,設(shè)計(jì)儲(chǔ)熱溫度600℃,設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣壓力100bar,理論設(shè)計(jì)效率可達(dá)70%,該項(xiàng)目處于論證階段。
    (2)蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能
      蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能又被稱作先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能,其原理同絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能類似,區(qū)別在于該系統(tǒng)在壓縮過程級(jí)間換熱及儲(chǔ)熱,絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能在全部壓縮過程結(jié)束后儲(chǔ)熱。相較于絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能,蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)熱溫度及儲(chǔ)能密度較低,但其壓縮機(jī)耗能減小,且對(duì)于壓縮機(jī)材料要求不高。該系統(tǒng)缺點(diǎn)在于增加了多級(jí)換熱及儲(chǔ)熱,系統(tǒng)初投資有所增加
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