Sandia国家实验室是由霍尼韦尔国际公司全资子公司Sandia,LLC国家技术与工程解决方案管理和运营的多军性实验室,该实验室由美国能源部国家核安全管理局根据合同DE-NA0003525进行。
可再生能源与经典发电系统的结合是可持续能源产生的未来。通过数值模拟研究了将太阳能整合到布雷顿周期发电厂中的可行性和性能。布雷顿循环的代表代表了这种整合的好机会,布雷顿周期的特征是高效和适当使用多种热源。目前的工作着重于根据布雷顿周期的方案将太阳能纳入发电厂的可能性和效率,以提高效率并根据数值建模降低成本。最新的技术涉及在布雷顿周期中使用CH 4气体的可行性,该周期中有燃气轮机燃烧室和气吹风机。主要观察结果包括涡轮机的效率提高了32%,事实是,多年来,使用太阳能电池板,多年来,一般费用也从没有太阳能电池板的情况下也从没有太阳能电池板的每公里 /小时售价5.2美元降低到每兆瓦的4.3美元。关于排气温度,结果指出,由于使用太阳能电池板,温度上升了29%。提出的结果证明了可再生太阳能和常规发电系统的综合使用的潜力和好处,以促进更有效的能源的形成。
- 由Airesearch构建,由Lewis测试 - 与BRU的主要区别:较低的功率,箔轴承,内定子冷却 - 可互换的超合金和耐火涡轮机制造•导致1.3 kW Brayton Isotope Power System(BIPS)开发(BIPS)开发(DOE)
摘要:提出了一种泵送式热能存储系统的模型。它基于布雷顿循环,依次作为热泵和热机工作。考虑了实际工厂中预期的所有主要不可逆性来源:工作流体和热库之间的热传递引起的外部损失、压力衰减引起的内部损失以及涡轮机械中的损失。数值分析考虑的温度适用于固体热库,例如填料床。特别强调了导致物理上可接受的配置的参数和变量的组合。获得并分析了效率的最大值,包括往返效率,并提供了最佳设计间隔。预测往返效率约为 0.4,甚至更大。分析表明,耦合系统可以运行的物理区域在很大程度上取决于不可逆性参数。这样,功率输出、效率、往返效率和泵送热量的最大值可能位于物理区域之外。在这种情况下,考虑上限值。这些最大值的敏感性分析表明,膨胀机/涡轮机的变化和压缩机的效率对选定的设计点影响最大。对于膨胀机来说,这些下降主要是由于物理操作区域面积的减小。
摘要:为了将大量可再生能源整合到电网中,必须使用大规模和长时间(4-8 小时以上)的电能存储技术。这种有前途的存储技术是基于布雷顿循环的泵送热电存储。本文的创新之处在于对这种存储技术的两种替代配置进行了技术经济比较。从技术经济的角度研究和比较了基于液体和基于固体的泵送热电存储。评估了工作流体(空气、氮气和氩气)、额定功率和标称容量的成本影响。根据考虑的配置,空气是这两种技术最合适的工作流体,它简化了工厂管理,与氩气相比,成本降低了 1% 至 7%。尽管布局更复杂,热存储材料更昂贵,但基于液体的系统是最便宜的,尤其是对于大型应用而言。这是因为它们的工作压力较低,从而降低了涡轮机和热能存储材料容器的成本。液体系统每千瓦时的成本比固体系统低 50% 至 75%。相反,每千瓦成本使固体系统受益,最高可达 50 MW 的额定功率,而对于更大的额定功率,液体系统的功率转换装置再次更便宜。这是由于涡轮机对总成本的影响。涡轮机约占固体系统总成本的 70%,而液体系统约占 31%。由于与其他部件相比,涡轮机的成本与尺寸的相关性较差,因此固体系统不太适合大型应用。
高压热机。燃气涡轮发动机和吸气式喷气发动机使用布雷顿循环。虽然布雷顿循环通常作为开放系统运行(如果使用内燃机,则必须这样运行),但出于热力学分析的目的,通常假设废气在进气中重复使用,从而可以作为封闭系统进行分析。埃里克森循环与布雷顿循环类似,但使用外部热量并结合使用再生器。
Bonnie Brayton Pamela Howlett Ted McKinney Ray Starling Sylvia Sylvia Wulf
可再生能源的发电量会因一天和一年中的天气条件波动而变化。因此,发电量并不总是能跟上能源需求。为了提高可再生能源工厂的稳定性和可靠性,开发高效和可持续的能源存储系统非常重要。5 最有前途的存储技术之一是泵送热能存储 (PTES) 概念。PTES 系统由热泵和动力循环组成,热泵将可再生能源的电力输入存储为热能,动力循环将其再次转换为电力输出。蒸汽压缩或布雷顿循环用作热泵,而布雷顿或有机朗肯循环 (ORC) 则被选为动力循环。热能可以存储为显热,也可以使用相变材料 (PCM) 或通过化学反应机制存储为潜热。6