液态存储跨临界压缩CO_(2)储能系统性能分析

作     者：万玉珂 吴闯 刘朝 付正步 蒋旭辉 薛潇 何家骏 WAN Yuke;WU Chuang;LIU Chao;FU Zhengbu;JIANG Xuhui;XUE Xiao;HE Jiajun

作者机构：重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044 国能长源汉川发电有限公司湖北汉川431614 中国电建集团重庆工程有限公司重庆400060 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2023年第57卷第1期

页      面：25-33页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室开放基金资助项目(LLEUTS-2022001) 中国博士后科学基金资助项目(2021M693714) 重庆市博士后科学基金资助项目(cstc2020jcyj-bshX0073)。 

主　　题：跨临界CO_(2) 储能系统 液态存储 储能效率 能量密度 

摘      要：为了深入研究能量密度高、受地理条件限制少的液态CO_(2)储能系统的性能,提出了一种新型液态存储跨临界压缩CO_(2)储能系统。该系统采用蓄能装置存储过程中产生的热能与冷能,同时利用高低压储罐以液态存储CO_(2),从而提高系统的储能效率和能量密度。对该系统进行了热力学分析与多目标优化,仿真结果表明:在典型设计工况下,蓄冷器、压缩机和膨胀机有较大的[火用]损,分别占总[火用]损的24.09%、25.40%和23.82%。参数分析表明:该系统的储能效率随高压储罐压力、低压储罐压力、泵增压、蓄热水分流比的增大先增加后减小,意味着这些参数存在最优值,但储能效率随节流阀压降的增加而减小;增加高压储罐压力、节流阀压降、泵增压或降低低压储罐压力有利于提升系统能量密度,并且存在最佳的蓄热水分流比使系统能量密度最大。此外,多目标优化结果表明,系统的最优储能效率和能量密度分别为58.79%和17.85k W·h·m^(-3)。