基于[火用]分析的储罐式压缩空气储能系统的成本优化

作     者：胡昱 SEAMUS D Garvey 许未晴 蔡茂林 石岩 HU Yu;SEAMUS D Garvey;XU Weiqing;CAI Maolin;SHI Yan

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 气动热力储能与供能北京市重点实验室北京100191 诺丁汉大学机械、材料和制造工程系工程学院诺丁汉NG72RD英国 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第12期

页      面：261-269页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 080702[工学-热能工程] 080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875012 51605013) 

主　　题：压缩空气储能 [火用] 成本分析 真实气体效应 低温储存 

摘      要：压缩空气储能(Compressed air energy storage,CAES)系统的成本问题备受关注,几乎所有CAES系统的研究都以高压空气和热能的形式来储存能量。对于CAES系统,利用地下岩洞或深水水域等天然环境形成的容器,系统的储存成本较低,但也因此对地理环境具有较高要求;而对于更具普适性的储罐式CAES系统,则受限于高压储气罐成本,经济性有待加强。基于[火用]储存成本的分析对储罐式CAES系统成本的优化方法进行研究。提出两种降低储罐式CAES系统成本的策略,一是尽可能多的以热能形式储存[火用];二是将高压空气冷却后储存在低温气罐中。结果表明,与传统的CAES系统相比,采用高温压缩、低温储存的方式,CAES系统储能成本可以降低52%。考虑真实气体效应的影响,最优的储存压力约为21 MPa。