使用可再生能源作为解决对化石燃料的能源依赖的解决方案需要创新的能源储存解决方案。在文献中提出的解决方案中,电热储能由使用跨临界 CO 2 循环的热泵和热机组成,水作为热能储存 (TES) 流体来储存显热,冰作为冷储存介质来储存潜热,这似乎很有前景。在本文中,使用 Aspen Plus V11 开发了该系统的稳态数学模型,并进行了验证并与文献中的结果进行了比较。然后利用参数敏感性分析研究了验证模型的性能,通过探索不同参数对多个效率指标的影响,最佳情况下实现了往返效率 (η RT ) 7.64 % 的改善。发现水轮机入口温度和热机最小压力对 η RT 改善的贡献最大,最小压力是可以通过使用具有较低冰点的冷 TES 介质进一步降低的压力。最后,评估了替代冷 TES 介质(冻结温度低于冰)对系统性能的影响。结论是,模型的 η RT 随着冻结温度的下降而下降,从 0 °C 时的 46.90 % 下降到 -20.19 °C 时的 44.90 %。因此,选择冻结温度低于冰的冷 TES 介质不会带来与模型的 η RT 相关的好处。
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