液态空气储能耦合综合能源系统热电联储联供优化配置研究

液态空气储能(LAES)在多能耦合的综合能源系统中极具应用前景,合理的储能容量配置更有利于综合能源系统低碳经济运行,但目前研究未充分考虑LAES热电联储联供强相关的特性和优势。因此,本文提出了一种LAES耦合综合能源系统的热电联储联供优化配置方法,针对综合能源系统的基本架构,构建了各组成单元的热电联储/供调度约束模型,并以设备初始投资成本、设备运维成本、购能成本、弃风弃光成本等为目标函数,考虑了系统能量平衡约束、设备容量约束、设备出力约束、外网交互功率约束以及储能约束,建立了相应的优化配置模型,并基于混合整数线性规划方法进行模型求解。以某实际园区为例,设置了5种场景进行优化结果对比分析,结果表明:考虑LAES热电联储联供特性的综合能源系统能实时有效地满足系统用能需求,同时能实现更好的经济效益和环境效益,相较于传统分供系统,系统总经济成本下降37.1%,实现碳减排71.50%,并在消纳可再生能源和减少弃光弃风方面更具潜力。本研究可为LAES耦合系统热电联储联供优化模型的有效性提供理论依据,有助于推动LAES在综合能源系统中的商业化应用。

含空气净化过程的液态空气储能热力学研究

针对现今液态空气储能(LAES)研究中普遍存在忽略空气净化过程能耗而使LAES系统能效被高估的问题,提出了一种含空气净化过程的LAES系统。该系统包含空气液化过程、液态空气释能过程和TSA纯化过程,通过全流程的仿真模拟验证系统可行性,并对其进行热力学分析。结果显示:提高液态空气释能压力、空气透平进口温度和储热油使用比例,可以有效提升系统的热力学性能;储存的压缩热仍有约36%未被完全使用,若将其全部回收利用,全系统效率可达0.623;该含空气纯化过程的LAES系统储电效率为0.471,比基线LAES系统低6.8%。

碳基防腐涂层在高温熔盐中的耐腐蚀性能研究

在聚光太阳能发电(CSP)系统中,高温熔盐带来的腐蚀问题是亟需解决的问题之一,耐高温防腐涂料的研发是解决该问题的一个重点。于565℃的空气、盐蒸汽和熔融太阳盐环境中评价了市售石墨漆GRAPHIT 33和碳基浆料C涂层对碳钢A516的保护情况。对比测试分析结果表明:碳基浆料C涂层能够一定程度上减缓A516在565℃太阳盐中的腐蚀,形成的腐蚀层致密且连续。

载体含量对NaNO_3/硅藻土复合相变储热材料的性能影响规律

采用混合烧结工艺,通过改变硅藻土载体材料的质量分数制备5种不同参数的NaNO_3/硅藻土复合相变储热材料(CPCM)样品,并对其进行抗压强度测试、热物性测试、能谱表征、微观形貌观察及热性能分析。当硅藻土质量分数从30%增加到35%和40%时,样品抗压强度随之增加,表现出脆性材料特征,当达到45%和50%时,则表现出塑性材料特征。硅藻土的加入和混合烧结处理对NaNO_3的相变几乎没有影响。样品的热导率随温度升高而降低,在同一温度条件下,样品热导率均随硅藻土质量分数的升高基本呈上升趋势,但从30%增加到35%时,热导率的增幅大于从35%增加到50%时热导率的增幅,前者约为后者的8倍。与NaNO_3相比,样品在常温-相变前温度段和相变结束-最高温度段的平均比热容随硅藻土质量分数变化均出现先下降后上升的变化。硅藻土质量分数为35%时,样品内部结构致密,NaNO_3充分均匀吸附于硅藻土的分离独立小单元中。硅藻土质量分数为35%时样品具有较好的抗压强度和储热效果。