摘要:绝热压缩空气储能 (ACAES) 被认为是一种有前途的、电网规模的中长期储能技术。在 ACAES 中,空气存储可能是等容(恒定体积)或等压(恒定压力)。等容存储,其中内部压力在系统充电和放电时在上限和下限之间循环,在机械上更简单,但它会导致不良的热力学后果,从而损害 ACAES 的整体性能。等压存储可能是一种有价值的替代方案:存储量会发生变化,以抵消当空气质量进入或离开高压存储时可能发生的压力和温度变化。在本文中,我们基于预期的 ACAES 和现有的 CAES 系统特征开发了一个热力学模型,以比较等容和等压存储的效果。重要的是,通过使用二阶多项式拟合等熵压缩机效率,包括由于滑动存储压力导致的非设计压缩机性能。对于我们建模的系统,等压系统往返效率 (RTE) 达到 61.5%。即使不考虑压缩机非设计性能下降,等容系统也能达到 57.8%。这一事实与因节流和混合不同温度下储存的热量而产生的固有损失有关。在我们的基准情景中,等熵压缩机效率在 55% 到 85% 之间变化,等容系统 RTE 比等压系统低约 10%。这些结果表明,CAES 的等压储存值得进一步开发。我们建议后续工作研究能量流以及等压储存机制的可扩展性挑战。
可再生能源在碳中立性的背景下引起了行业和学术界的越来越多的关注。对于风和太阳能,对自然过程的强烈依赖会导致能源生产和实际需求之间的不平衡。储能技术,例如压缩空气储能(CAES)是有望增加可再生能源渗透的解决方案。但是,CAES系统是一种多组分结构,在该过程中涉及多种能量形式,但受高温和高压工作条件的影响。CAES系统是一个复杂的流程表,由充电和放电过程组成。应优化该过程,以实现每种形式的最佳热力学和经济性。在最佳设计条件下,一旦发生故障,例如对人类,环境和资产的伤害,可能会导致严重的后果。有限的关注和稀缺信息已向CAES系统风险管理支付。因此,本文应用了系统理论过程分析(STPA),这是一种基于系统理论的自上而下的方法,以识别CAES系统安全危害。结果有望为从业人员提供有关CAES系统安全性和可靠性的初步指南。因此,更可靠的CAES系统可以促进更灵活的能源系统,并使用更有效,更经济的可再生能源利用。
风能和太阳能光伏能源系统的间歇性特性导致发电量波动,因为电力输出高度依赖于当地天气条件,从而引发负载遮蔽问题,而负载遮蔽问题又导致电压和频率不稳定。除此之外,高比例的不稳定可再生能源会导致频率变化不稳定,从而影响电网稳定性。为了减少这种影响,大多数风能-太阳能系统通常使用储能系统来平衡负载变化期间的电压和频率不稳定性。一种创新的储能系统是用于风能和太阳能混合能源系统的压缩空气储能系统 (CAES),这项技术是本研究的重点。本研究的目的是通过建模和实验方法检查 CAES 系统的系统配置,并设计 PID 控制器来调节不同负载条件下的电压和频率。本文介绍了基本元件和整个系统,并在 MATLAB/Simulink 环境中针对不同负载条件进行了粗略建模。在德库尔特理工大学西门子实验室的压缩空气储存原型机上,通过实验工作台对开发的模型进行了测试,并探讨了工作参数对系统效率和模型准确性的影响。性能
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摘要:在本文中,研究了三种典型的操作模式,即短路断层,负载变化和化学能量存储对光伏异步互连后区域功率网格的频率的频率,并以不同的穿透比为北部亨南省的功率电网,作为研究对象。发现,随着光伏穿透比的增加,系统频率的最大值和爆发幅度逐渐增加,并且河北河北的功率网系统变得越来越稳定。随着渗透率的增加,相应节点上系统频率的峰值逐渐增加,并且山谷值逐渐下降。随着负载的增加,频率曲线的峰值逐渐增加,山谷值逐渐下降。当光电子通过化学能量存储连接到网格时,在短路断层和负载变化操作过程中的系统稳定性显着改善。与存储前的相比,存储后系统的频率幅度减少到原始的大约十分之一。 与存储前的情况相比,当负载变化时,系统的频率幅度降低到原始的大约四分之一。相比,存储后系统的频率幅度减少到原始的大约十分之一。与存储前的情况相比,当负载变化时,系统的频率幅度降低到原始的大约四分之一。
全球正在经历重大的能源转型,电网中风能和太阳能等可变能源的比例不断增加。需要储能解决方案来实现这些可再生能源的无缝集成。本文介绍了一种新型等温压缩空气储能 (CAES),它由深海中的两个浮动储能容器组成,通过平衡上部和下部储能罐的压力和海洋压力来运行。该方法包括估算所提出的系统的储能潜力和运行参数化。结果表明,两个储能容器之间的最大压缩比为 4,这显著提高了系统的效率并降低了压缩成本。压缩空气跷跷板储能是一种廉价的压缩空气储存替代方案,因为它不需要大型加压罐或沙坑。预计电能储存成本在 10 至 50 美元/千瓦时之间,装机容量成本在 800 至 1500 美元/千瓦之间。 Seesaw 是抽水蓄能和氢气的一种有趣替代品,适用于靠近深海的岛屿和沿海地区的长期储能循环。
公司的可持续发展得益于其对创新的热情、对质量的承诺以及对技术的专注。Mikropor 是一家注重环保的公司,重视人才,同时开发能够满足客户需求和期望的产品。
a 可持续发展能源倡议、麻省理工学院葡萄牙项目、科英布拉大学科学与技术学院,Rua Luís Reis dos Santos, P ´ olo II, 3030-788 Coimbra, Portugal b 地球科学研究所 (ICT),埃武拉大学,Colégio Luís Ant ´ onio Verney,Rua Rom ˜ao Ramalho, 59, 7000-671 ´ Evora, Portugal c CeBER,商业与经济中心,科英布拉大学经济学院,Av. Dias da Silva, 165, 3004-512 科英布拉,葡萄牙 d 科英布拉 INESC,科英布拉系统工程和计算机学院,Rua Sílvio Lima, P ' olo II, 3030-290 科英布拉,葡萄牙 e 地球科学系,研究与高级培训学院,科学技术学院,埃武拉大学,Colégio Luís Ant ' onio Verney,Rua Rom ˜ao Ramalho, 59, -671 ' 埃武拉,葡萄牙
摘要:电能存储系统在能源转型过程中发挥着重要作用,支持可再生能源渗透到能源结构中。压缩空气储能 (CAES) 是一种有前途的储能技术,主要用于大规模应用,使用压缩空气作为能量载体。尽管有关 CAES 的第一份文献出现在 1976 年,第一座商业工厂于 1978 年建成,但这项技术直到 2000-2010 年间才开始受到关注,取得了显著的科学成果,并实现了其他预商业示范和商业工厂。本研究应用文献计量技术描绘了科学进步的现状,分析了 CAES 研究的趋势,并确定了可以支持参与这项技术的研究人员和制造商的研究空白。最近的研究趋势包括与非设计相关的方面、绝热 CAES 热能存储的开发以及 CAES 与联合加热和冷却系统的集成。