压缩空气储能系统动态运行特性

发展基于可再生能源为主体的新型电力系统,支撑“碳达峰、碳中和”战略目标的实现,由于风、光等可再生能源的间歇性、波动性、周期性等特点,需要集成大规模长时储能系统,提升风光等可再生能源发电的品质与可控性,压缩空气储能具有效率高、成本低、环境友好等优点,被认为是最具发展潜力的大规模长时储能技术。压缩空气储能系统通常为定容储气,因此其储能(储气)过程与释能(释气)过程处于动态,本工作围绕储/释能过程的压力变化,开展了压缩空气储能系统不同运行模式特性研究,建立了部件的动态模型,通过仿真获得了系统主要部件的工作特性,以及系统的总体性能。研究结果表明,在释能过程采取定压和滑压结合模式和扩大储气室压力变化范围可以提高TS-CAES系统效率和能量密度。释能时间为6 h,系统效率和能量密度分别为73.98%、26.49MJ/m^(3)。

压缩空气储能与可再生能源耦合研究进展

实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,需要发展以可再生能源为主体的新型电力系统,储能可有效缓解其间歇性、不稳定性和周期性的问题,实现高比例可再生能源的并网和消纳。压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)具有规模大、成本低、效率高等优势,被认为是最具有发展前景的大规模储能技术。该文回顾压缩空气储能技术与可再生能源耦合研究进展,包括压缩空气储能–风/光耦合系统、压缩空气储能–生物质能耦合系统、压缩空气储能–氢能耦合系统、压缩空气储能–地热能耦合系统等,并总结各种耦合系统的工作原理、性能参数等,较为全面地总结各种耦合系统的工作原理、运行与性能参数等,关键参数包括工作压力、功率、效率、成本等,并对上述系统的关键参数进行对比。研究可为大规模压缩空气储能与可再生能源的发展与应用提供一定参考。

压缩空气弹射系统实验与仿真

弹射起飞能够有效降低无人机起飞阶段的能量消耗,增加有效载荷,提升巡航里程。本研究以固定翼无人机压缩空气弹射系统为研究对象,开展实验与仿真研究。基于MATLAB总体热力学设计,本工作成功研制了压缩空气弹射器样机,开展了详细的实验测试;并进一步建立动态仿真模型,把握其气动作用过程。本研究获得了无人机弹射过程中的压力变化及速度、加速度以及位移等运动参数随时间的变化曲线,详细分析了弹射过程中压缩空气的流动规律及其对活塞的作用过程,并分析了不同工作压力对弹射器性能的影响。本研究详细分析了弹射器的具体工作过程与弹射性能,实验测试结果表明:最终搭建的弹射器样机可实现50 kg无人机以25.11 m/s的速度弹射起飞;并通过仿真研究获得了其气动作用机理。

压缩空气储能技术研究进展

压缩空气储能系统通过压缩空气存储多余的电能,在需要时,将高压空气释放通过膨胀机做功发电,在电力的生产、运输和消费等领域具有广泛的用途,是目前大规模储能技术的研发热点。综述了压缩空气储能技术的研究与应用现状,包括工作原理、功能和应用情况,分析了压缩空气储能系统的类型和技术特点,并对压缩空气储能系统的关键部件和系统性能进行了分析比较,最后指出了压缩空气储能技术的发展趋势。

我国工业节能现状调研和对策

近年来我国一次能源的消费持续快速增长,尤其是工业领域能耗巨大,约占我国总能耗的70%,能源供应形势严峻。针对目前我国以化石能源消耗为主的能耗结构,本文在用能现状分析的基础上,着重从科学用能的角度提出了节能降耗的关键技术路线,主要包括热能的梯级利用、能源-资源的综合利用、动力机械节能、余能的回收利用等,同时探讨了依靠良好的政策管理、积极的示范推广来实现节能的目的。

我国基本养老保险和企业年金的替代率水平研究

通过数理分析和精算理论研究各个支柱的养老金替代率。基础养老金替代率会随着收入升高而降低;个人账户的养老金替代率随缴费年限的增加而升高;运用企业年金去弥补个人养老金缺口是比较合适和有效的手段。因此企业可以根据自身的经济状况制定不同的年金方案,以补充社会基本养老保险的不足。

最小费用最大流算法实现

综合运用3维数组和深度优先等数据处理方法,结合最大流原理和最短路的Floyd算法,利用VC语言工具编写了C++程序,在直接输入初始状态下就可求出任何一个多络图的最小费用值、最大流值以及其他一些相关数据.

利用类比形象教学法培养学生思维能力

高等数学是高等院校的基础课之一,在讲授中采用类比启发,不仅便于学生记忆和掌握所学知识,而且使学生的思维联想等方面得到必要的训练。轻松自然地掌握知识,形象的教学使枯燥的成份减少,教学难度降低,学生也乐于接受。思维定式具有二重性,要扬长避短,营造积极灵活的思维定式,提高学生的创新能力。

某涡轴发动机燃气涡轮性能研究

利用数值模拟的方法对某涡轴发动机的燃气涡轮部分进行性能研究,计算结果同实验数据结果吻合较好,性能曲线显示该燃气涡轮具有较宽广的稳定工作范围。研究发现静叶叶栅出口为超音速流动,具有后加载叶型的特征,其叶栅总能量损失较小;动叶叶栅前缘负荷较大,在吸力面前缘位置有较大的压力变化,叶栅内部通道涡和间隙泄漏涡掺混导致较大的能量损失。

采用附面层抽吸(BLS)控制流动分离的数值模拟

采用数值模拟的方法,研究了附面层抽吸(BLS)对两种具有不同分离特征的叶栅流场的气动影响。通过比较抽吸前后极限流线谱和叶栅损失的变化,对抽吸前后的流场进行定性分析。结果表明,采用附面层抽吸技术可以明显改善大转角、大分离叶栅的气动性能。其中,对以闭式分离为主要特征的叶栅流场,其最佳抽吸位置为主分离区的起始位置,即鞍点附近;对以开式分离为主要特征的叶栅流场,其最佳抽吸位置位于主分离区的上游。

蓄热式压缩空气储能系统变工况特性

接入可再生能源和电网负荷波动、环境条件改变及系统自身特性等因素使压缩空气储能(compressedairenergy storage,CAES)系统长期处于变工况运行状态。对目前先进的蓄热式压缩空气储能(CAESwiththermalstorage,TS-CAES)系统进行变工况特性研究,建立完善的部件及系统整体变工况模型,并为充分分析其变工况过程,将系统分为压缩段、膨胀段和系统整体3个层面,且采用多种(火用)效率评价压缩段和膨胀段。揭示了质量流量、功率、(火用)效率、热水温度、排水温度、各级压比/膨胀比、换热器温差/压损等关键参数在储能/释能过程中的变化规律。发现滑压较定压运行系统效率提高了2.08个百分点。

2021年中国储能技术研究进展

本文对2021年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,总结得出了2021年中国储能技术领域的主要技术进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。研究结果表明,中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,中国已经成为世界储能技术基础研究最活跃的国家,也已成为世界储能技术研发和示范的主要核心国家之一。

基于Apriori的有效关联规则挖掘算法的研究

通过对Apriori算法进行的分析与研究,发现其在实用中存在两个主要问题:生成的关联规则具有相当大的冗余性;有可能挖掘出一条支持度和置信度均很高,但却是无趣的、甚至是虚假的关联规则,且不能产生带有否定项的规则。鉴于此,该文给出了关联规则的两个性质和引入兴趣度的第三个度量———相关支持度,设计了挖掘出有效关联规则算法,较好地解决了上述问题。

考虑需求侧响应的风储系统容量配置优化分析

有效地进行风电与用户负荷的匹配是分布式可再生能源利用的研究热点。研究从需求侧响应的角度出发,引入负荷时移策略,提出风储系统最优容量配置的方法。在建立风电、储能模型的基础上,利用置信区间法建立风电出力模型,从需求侧角度出发建立多时间尺度可移动负荷分层优化模型。针对风储系统容量优化配置利用遗传算法工具对系统容量配置进行优化。最后,通过算例对比,得出考虑需求侧响应使用户负荷曲线更贴近风电出力曲线,显著降低了风储系统的年总成本和度电成本,验证了需求侧响应在减少风储系统容量配置成本方面的优越性。

压缩空气储能系统释能过程动态调控

压缩空气储能被认为是最具有发展前景的大规模储能技术,而压缩空气储能系统运行过程面对的是储气室压力变化以及输入/输出功率变化的复杂工况。针对压缩空气储能系统变工况运行需求和节流阀减压调节膨胀机入口压力存在控制精度低、压力损失大等问题,本研究提出采用阀门组合与减压容器相结合的压力控制单元来调控膨胀机入口压力、满足输出功率需求,并建立了集成压力控制单元的10 MW蓄热式压缩空气储能系统热力学模型。在此基础上,研究了储释能过程压力、温度、质量流量、功率等关键参数随时间的变化规律,揭示了阀门组合与减压容器相结合的压力控制单元调控膨胀机入口压力的机理与效果。压力控制单元与节流减压方式相比,释能过程的总㶲损失减小1.56×10^(8)J,储能效率提高0.24%,储能密度提高0.04 MJ/m^(3)。结果表明,本研究所提出的压力控制单元可以平滑地调控膨胀机入口压力,对保障压缩空气储能系统稳定高效运行,提高系统综合性能具有重要的作用。

压缩空气储能储气装置发展现状与储能特性分析

压缩空气储能系统是大规模电力储能技术研发的热点,储气装置是其重要部件之一。综述了储气装置的发展及应用现状,包括储气装置的分类、不同类型储气装置的技术特点及应用情况,并详细分析了储气装置的储能特性。研究为储气装置的设计选型提供理论参考。

“光火储”一体化发电系统研究

为实现2060“碳中和”目标,在传统火电机组(CFPP)基础上,开发利用太阳能和储能,提出了带储热的槽式太阳能光热系统、压缩空气储能(CAES)和火电机组集成的“光火储”一体化发电系统。此系统既可克服火电机组和压缩空气储能的耦合(CFPP+CAES)系统在释能阶段从火电机组抽取热量的缺点,又能充分利用太阳能资源,提高可再生能源的利用率、降低火电机组发电煤耗。利用EBSILON软件对该系统在火电机组100%负荷工况下的热经济性、节煤效果进行了分析,结果表明:与传统CFPP系统相比,该“光火储”系统中方案2平均热耗率降低了33.5 kJ/(kW·h),平均标准煤耗率降低了1.30 g/(kW·h);“光火储”一体化发电系统中方案2的CAES系统㶲效率可以达到68.81%,较先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统提升了16.49%,且通过计算每个部件㶲损失,发现CAES系统5—8号换热器节能潜力较大;根据2019年实行的某市峰谷分时电价标准,该“光火储”一体化发电系统每年净售电收益最大为1045.49万元。

涡轴发动机涡轮部件改型气动分析

首先对涡轴发动机涡轮部件的变工况特性进行了数值研究,计算结果与实验测量吻合良好。在此基础上,引入拓扑分析手段,对有、无中间承力支板的涡轮内部流场进行了详细分析。结果表明:支板对效率、流量等总体性能参数影响不大。最后对涡轮进行了改型优化,去掉支板,缩小尺寸并由动力涡轮静叶栅作为承力框架。计算表明:通过适当的气动优化,无支板的涡轮气动性能可以进一步提高。

普通高校大学数学分层次教学探讨

从大学数学课教学现状出发,探讨了大学数学分层次教学的理论依据和现实依据,给出了教学模式的一种设计,并提出了该教学改革需要解决的一些问题。

关于次(反)自共轭矩阵的几个性质

给出次(反)自共轭矩阵的定义,按定义并运用旋转矩阵,给出次(反)自共轭矩阵的一些性质.首先证明次自共轭矩阵A,B的和,实数k与A的乘积,A的2k次幂及A-1仍是次自共轭矩阵;其次给出次反自共轭矩阵的一些与次自共轭矩阵类似的性质和它的一个特殊性质,最后讨论次自共轭矩阵与Hermite矩阵之间的关系并给出任意A可表为一个次自共轭矩阵和一个次反自共轭矩阵之和的结论.