压缩空气蓄能(CAES)系统集成及性能计算

压缩空气蓄能(CAES)系统是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用。CAES系统包括空气压缩机、电动机/发电机、地下贮气室、换热器、燃烧室、燃气轮机等常用设备,可分为两个子系统,分别是蓄能子系统和发电子系统,通过对设备采取不同组态,可得到不同方案系统。本文将结合当前CAES发展的新技术,提出CAES系统的集成方案并进行相应的计算与优化。     

风电与压缩空气储能系统的能量转化特性研究

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)是解决风电不稳定性问题的一种能量存储技术。本文以热力学理论为基础,建立了风电与AA-CAES集成系统的理论模型并开展了仿真模拟工作,对集成系统在额定、扰动工况下的能量转化规律进行了对比和分析。结果表明集成系统存在电能、空气内能和水的热能的能量转化,内能与热能的转化随过程进行而变化,且两者的变化规律相反;扰动风速通过改变功率输入影响压气机效率,进而影响电能向空气内能的转化,但对系统热能的影响相对较小。     

恒压型抽水压缩空气储能系统的热力学及经济学多目标优化

为解决可再生能源存在的间歇性和波动性等问题,考虑到现有大规模储能技术的不足,提出了一种兼具抽水蓄能技术和压缩空气储能技术特点的恒压型抽水压缩空气储能系统.首先建立其热力学模型和经济学模型,然后以能量效率和单位能量成本作为目标函数,以水气比、预置压力、增压机压比和增压机效率作为决策变量,分别针对容量为1 MW、2MW、5 MW的系统进行多目标优化。多目标优化结果表明,当水气比约为7、预置压力约为4 MPa、增压机压比约为2、增压机效率较高时,系统具有较高的能量效率和较低的单位能量成本。同时,随着系统容量的增加,单位能量成本明显降低。研究结果可为该系统的工程应用提供理论支撑。     

分布式能源系统与微型燃气轮机的发展与应用

集中式与分布式有机结合是21世纪能源工业重要发展方向,新的能源系统将可能影响到人类的生活方式和社会发展的进程。先进燃气轮机技术是21世纪能源与动力系统的核心关键技术,对于我国相关领域中的高新技术发展和移植有着极其重大的作用。我国发展先进燃气轮机技术具有重大战略意义和广阔的产业化前景。本文论述了分布式能源系统和新一代微型燃气轮机的重要性,介绍了国外分布式能源系统和微型燃气轮机的研究和生产情况,提出了分布式能源系统的主要发展方向。     

蓄能型液体除湿冷却空调系统的建立与实验研究

本文提出了一种蓄能型液体除湿蒸发冷却空调系统的设计方案,并基于此方案搭建了一个制冷量为3 kW的蓄能型液体除湿蒸发冷却空调系统实验台。通过电加热器模拟60~80℃的低品位热源(太阳能、发动机排气余热、工业余热等),以LiCl水溶液作为除湿溶液,主要研究了在系统稳定运行时,各环境参数对此除湿蒸发冷却空调系统性能系数COP的影响情况。     

考虑环境成本的能量系统(火用)经济学分析模型

随着可持续发展战略的实施,对传统的(火用)经济学提出了新的挑战。本文在传统佣经济学分析的基础上,将环境成本引入到(火用)经济学分析中,首先提出了“广义子系统”的概念,建立了包括(火用)环境成本平衡在内的各种平衡方程;在系统生产结构的描述中,将系统中的(火用)流划分成外界输入(火用)流、内部(火用)流以及向外界输出(火用)流三类,最终建立了以矩阵形式表示的各种平衡方程,用于求解系统中各股(火用)流的单位(火用)成本、单位(火用)经济成本、单位环境成本、单位综合(火用)经济成本等性能参数。最后针对某国产200MW机组进行了实例计算。     

考虑环境的能量转换系统环境(火用)经济建模与优化

按照能量转换系统中(火用)流及废物流变化特征,提出了增设废物处理子系统进行系统排放废物的达标处理,并将整个系统划分为能量转换主子系统及废物治理附属子系统.给出了两个子系统各自的同时考虑热力学、经济学、环境三个目标的环境(火用)经济优化目标及相应的约束条件;提出了能量转换系统的环境(火用)经济分解协调优化策略,在子系统分别优化的基础上协调,达到系统全局的优化.     

基于(火积)与熵产分析的最优相变温度研究

蓄能对分布式能源系统的效率有较大影响。本文对于分布式能源系统中蓄能的相变温度,分别采用熵产极值,(火积)耗散极值与广义热阻极值进行优化。结果表明,(火积)耗散极值与广义热阻极值作为优化准则所得的最优相变温度对应蓄热取热功率的极大值。此外,基于(火积)耗散分析方法,分析了二级蓄能的蓄热取热能力,结果表明二级蓄能的蓄热取热量比单级蓄能大,二级蓄能与单级蓄能蓄热量之比与冷热流体入口温度无关,仅与传热单元数有关,且当传热单元数趋于无穷大时,二级蓄能与单级蓄能的蓄热量之比趋于四分之三。     

基于(火用)概念的能量系统环境效应评价和建模

基于环境是稀缺资源,提出环境效应的(火用)评价策略及其废物(火用)费用估算方法,引入了环境损害因子、环境污染率及环境损害函数的概念。按照能量转换、能量回收子系统系统的(火用)流变化与环境污染特征,建立了能量系统环境(火用)经济三子系统分析优化模型,并分别给出了各子系统环境(火用)经济优化的目标函数。     

压缩空气蓄能电站综合效益评价研究

压缩空气蓄能(CAES)电站是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用.其经济效益的来源可分为两部分,静态效益和动态效益.本文将通过容量效益、能量转换效益、环保效益和动态效益等进行综合性量化评价研究.     

燃气轮机总能系统模拟优化的联立模块算法

本文推出的总能系统模拟分析联立模块新算法结合了序贯模块法和联立方程法的优点、缓解了它们的缺点、提出的两级三类模型建模思想，既能充分发挥联立模块法的优点，又能较好反映系统复杂的流体网络特性。本文构思了求解过程主要手段与技巧：初植获取，方程组降维，求解方法与步骤。实例研究表明所开拓的新算法是可行、实用的，对复杂系统模拟分析时优势明显．     

分布式能量系统的综合评价

分布式能量系统由于具有良好的经济与环保性能,得到了世界各国的普遍重视。本文选取人们所关注的经济性、可靠性、环保性及CO2减排的几个因素作为指标,建立了分布式能量系统综合评价的指标体系和模糊识别模型。通过分布式能量系统与传统大电网集中供电方式的比较,结合实际案例,对几种常用的供能方式进行了综合评价。本文的研究成果为在电力市场竞争机制下分布式能量系统的发展与规制提供了决策支持,有利于实现分布式能量系统与大电网集中统一供电的相互补充,以满足不同用户的需求。     

XH-1装置电感储能系统的电路模拟

 针对XH-1装置电感储能系统,建立了电爆炸断路开关基于开关电阻倍增比与比能关系的电路模型,给出了与电感储能系统耦合时,利用PSPICE模拟计算得到的开关上的电流电压波形和负载上的电压波形,分析了负载阻抗参数对输出脉冲的影响。     

燃气轮机总能系统特性模拟与优化的新思路探讨

符号表a，b时间区限e如燃烧室效率土时间。fco压气机设计效率Gi（t）即时燃料量ti。设计进气温度efto透平设计效率H。燃料热值取。t全工况效率ef。机械效率Ne（t即时功率。压比efe发电效率风设计进气压力1前言对热力系统及其部件特性的研究，前人已作了很多工作，但多以设计工况下的机组的热力性能与经济性来考虑设计和应用选型等问题，由于种种变工况因素，在设计工况下，机组的热力性能参数匹配及其它性能指标可能处于优化区域，而实际运行中，却处于非最佳运行工况。鉴于上述分析，对装置除了解其设计工况的性能外，还必须对其变工况乃…     

相变材料蓄能式低温热水采暖地板热性能模拟

提出了一种采用定形相变材料蓄能的低温热水采暖地板形式。为了研究定形相变材料蓄能式低温热水采暖地板的传热性能,建立了该地板的传热分析模型。分析了相变材料的相变温度对地板表面平均热流密度和蓄能比的影响;比较了相变材料潜热蓄能地板与混凝土显热蓄能地板的热性能差异。结果表明:定形相变材料地板停止加热后仍可以在较长时间内保持稳定的热流密度。同时定形相变材料地板具有较大的蓄能比,使其夜间蓄存的热量可被更多地用于日间供热。     

6106柴油机性能研究及优化

本文利用内燃机工作过程数值模拟软件GT-Power,对6106柴油机工作过程进行了数值模拟计算.通过计算,分析了供油提前角、配气相位等参数对柴油机性能的影响,并将计算结果与实验值进行了比较,验证了计算的准确性.优化后的结果为柴油机的优化设计提供理论依据.     

电力安全与超导磁储能系统

随着我国大规模电力系统的逐步形成，电网的安全稳定问题日渐突出，保证电力系统的安全稳定运行已经成为电网发展和运行的重要任务．超导磁储能系统以其对系统功率需求的快速响应特性可以为提高电力系统的稳定性提供新的技术途径，同时对改善电能质量、提高可靠性也有很好的技术优势．本文在简要论证电力安全的重要性的基础上，对SMES提高系统的安全稳定性的优越性进行了分析，并介绍了国家863计划项目“高温超导磁储能系统”的工作进展．