多能互补压缩空气储能电站构建浅议

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压缩空气储能现状及发展趋势

压缩空气储能现状及发展趋势

压缩空气储能现状及发展趋势1.引言1.1 概述压缩空气储能是一种新兴的能源储存技术,通过将空气压缩储存在储气罐中,然后在需要的时候释放气体以产生动力,从而实现能量的存储和释放。

随着可再生能源的迅速发展,储能技术逐渐变得越来越重要。

在压缩空气储能技术中,首先将空气从环境中抽取进入压缩机中,然后通过压缩机将空气压缩为高压气体存储在储气罐中。

当需要能量时,通过释放储气罐中的气体,将气体驱动涡轮机或发电机来产生电力。

这种技术具有高效、可控、环保等优势。

压缩空气储能技术在许多领域中具有广泛的应用。

首先,在能源领域,它可以作为一种储能手段与其他可再生能源技术相结合,例如风能和太阳能。

当风力或太阳能较强时,储气罐可以将过剩的能量储存起来,而在能源需求较大时释放气体发电。

其次,在交通运输领域,压缩空气储能技术可以应用于气动汽车和气动自行车中,以替代传统的燃油机械,减少对化石能源的依赖。

然而,压缩空气储能技术仍面临着一些挑战。

其中之一是能量转换的损失。

由于能量在储存和释放过程中需要进行多次的转换,会导致能量损失。

另外,储气罐的体积和重量较大,限制了其应用范围。

同时,储气罐的安全性也是一个值得关注的问题。

尽管如此,压缩空气储能技术仍具有广阔的发展前景。

随着技术的不断改进和创新,能量转换效率将不断提高,储气罐的体积和重量也将得到优化。

未来,压缩空气储能技术有望在能源储存领域发挥重要作用,为可持续能源发展做出贡献。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照如下进行编写:本文主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先对压缩空气储能进行了概述,介绍了其基本原理和应用领域。

接着说明了文章的结构,即分为正文和结论两大部分。

正文部分主要包括了压缩空气储能的现状以及其发展趋势两个方面。

在压缩空气储能现状部分,详细介绍了其技术原理和目前的应用领域。

通过解释压缩空气储能的基本原理,读者可以了解到其工作过程以及其中的关键技术。

在应用领域方面,则列举了目前压缩空气储能被广泛应用的行业或领域。

能源储存创新利用压缩空气储能技术解决能源波动问题

能源储存创新利用压缩空气储能技术解决能源波动问题

能源储存创新利用压缩空气储能技术解决能源波动问题能源问题一直是全球关注的重要议题之一。

随着能源消耗的不断增加和可再生能源的广泛应用,能源波动性问题变得越来越突出。

在这个背景下,压缩空气储能技术作为一种创新的能源储存方式,为解决能源波动问题提供了可行的解决方案。

压缩空气储能技术是一种通过将空气压缩储存,再在需要能源时释放出来以产生能量的技术。

其工作原理基于热力学原理,通过将空气压缩到一个较高的压力,并将其储存在储气罐或地下储气库中。

当能源需求增加时,通过释放储存的压缩空气,利用气体膨胀带动涡轮机产生电力。

压缩空气储能技术具有多方面的优势。

首先,它是一种可持续的能源储存方式,因为空气是一种广泛存在的资源,且不会被消耗。

其次,储能效率较高,能够达到70%以上。

此外,这种技术具有快速响应的能力,能够在短时间内释放储存的能量,满足能源需求的急切。

最重要的是,压缩空气储能技术相对于传统的能源储存方式更加环保,没有排放污染物和温室气体。

然而,压缩空气储能技术也存在着一些挑战和限制。

首先,由于压缩空气的储存需要占用大量的空间,储气罐或地下储气库的建设成本较高。

其次,由于空气在被压缩和膨胀的过程中会产生热量,这些热量需要处理,否则会对系统的效率产生负面影响。

此外,压缩空气储能技术的运行也受到环境温度的限制,较低的温度会降低系统效率。

为了克服这些挑战,科学家和工程师们一直在不断地改进和创新压缩空气储能技术。

他们致力于提高储气罐和地下储气库的设计和制造技术,以降低成本并提高储存容量。

另外,他们也在研究如何更好地利用储气罐和地下储气库的热量,以提高系统的效率。

此外,还有一些新的技术和材料正在被引入到压缩空气储能技术中,例如利用储气罐的空间存储热量的热媒技术,以及新型的高效涡轮机。

未来,压缩空气储能技术有望成为解决能源波动性问题的重要手段之一。

随着技术的不断改进和创新,压缩空气储能系统的效率将进一步提高,成本将进一步降低。

浅谈压缩空气储能技术的应用前景

浅谈压缩空气储能技术的应用前景

浅谈压缩空气储能技术的应用前景摘要:电能的储存与发电、输电和消耗密切相关。

为了保证电力负荷和发电量之间的平衡,以满足最佳经济运行效率。

压缩空气储能技术的应用可以实现电网的调峰填谷,合理利用可再生能源。

未来储能系统将给电力系统带来一系列革命性的变化,成为国民经济的重要发展热点。

关键词:储能技术;压缩空气储能;可再生能源;前言:大规模开发可再生能源已成为世界重要的能源战略之一。

与常规能源相比,可再生能源污染少、储量大,但其空间分散性和时间不可控性对现有电力系统的运行安全性和稳定性构成了巨大挑战。

传统的电网调度控制模式已不能满足新能源的大规模开发利用。

如何将高效、安全、具有时间迁移能力的储能技术应用于电力系统中,将打破电力生产、传输和消耗必须同时完成的传统模式。

经过20多年的发展,随着研究的深入,储能技术的种类和性能日趋成熟和多样化。

根据介质的不同,储能技术可分为机械储能、电气储能、电化学储能、热能储能和化学类储能。

每种储能技术都有各自的优缺点、运行特点和应用领域。

1压缩空气储能技术1.1压缩空气储能的起源1940年以前,压缩空气广泛用于制造业,但其用途主要限于能量载体或流动载体。

无论何种用途,压缩空气都是通过消耗电能获得,并直接在当地使用。

以德国为例。

目前,生产工业压缩空气每年消耗16TWh的电能,占德国总电能消耗量的2.5%,但压缩空气从未被确定为适合公用事业能源供应的介质。

与电、气、热相比,压缩空气具有能量密度低、输送损耗大的缺点。

到了1960年,随着以核能为燃料的基本负荷发电技术的引入,为了节约能源,一种经济理念诞生了,即在基本负荷发电期间,将丰富而廉价的电能转移到峰值功耗。

实现这一想法的最初方法是建立抽水蓄能电站。

然而,取决于地形条件的抽水蓄能不适用于山区。

1969年,对大储能容量的渴望最终促使德国在北部山区建造了世界上第一座压缩空气储能电站,即Huntorf电站。

该区具有地质构造适宜、储气盐洞大等自然优势。

压缩空气储能标准体系建设情况及发展建议

压缩空气储能标准体系建设情况及发展建议

压缩空气储能标准体系建设情况及发展建议在构建新型电力系统的过程中,压缩空气储能因其自身具有装机容量大、储能周期长、建设周期短、系统效率高、安全系数高、环境污染小等优势,被认为是最具发展前景的大规模长时新型储能技术路线。

伴随压缩空气储能技术进步和产业发展,标准体系建设也亟待加强。

本文在梳理产业发展和标准化建设总体情况的基础上,提出了压缩空气储能标准体系框架,以及进一步加强标准化建设的工作建议。

一、压缩空气储能产业发展总体情况在碳达峰、碳中和目标要求下,高比例可再生能源是能源系统转型的核心方向。

但是,随着可再生能源开发消纳规模的不断扩大,其对电网带来的随机性、波动性、间歇性等问题也日益凸显,电网的脆弱性大幅提升。

尤其在大型新能源基地、沙漠戈壁荒漠大型风电光伏基地项目集中建设的背景下,新型储能由于建设周期短、选址简单灵活、调节能力强、与新能源开发消纳的匹配性好等优势,规模化应用正加快推进。

根据国务院《2030年前碳达峰行动方案》,到2025年,我国新型储能装机容量将达到3000万千瓦以上。

压缩空气储能作为新型储能的重要组成,在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,将空气高压密封在高压储气罐、大型地下洞室、盐穴、报废矿井、过期油气井或新建储气井中,在电网负荷高峰期释放压缩空气以推动膨胀机发电。

在新型储能技术中,压缩空气储能具有装机容量大、储能周期长、系统效率高、安全系数高、环境污染小等优点,一般可储释能上万次,寿命达30~50年,被认为是最具发展前景的大规模长时新型储能技术路线。

国内压缩空气储能技术研究起步较晚,但进步迅速,主要以非补燃压缩空气储能技术路线为主。

其中,0.5兆瓦芜湖非补燃示范项目于2014年建成,贵州毕节10兆瓦压缩空气储能验证平台和肥城(一期)10兆瓦压缩空气储能调峰电站于2021年投产,金坛压缩空气储能示范项目于2022年5月正式投入运行,张北压缩空气储能项目于2022年进入带电调试阶段。

压缩空气储能 讲解

压缩空气储能 讲解

压缩空气储能讲解(原创版)目录1.压缩空气储能的定义和原理2.压缩空气储能的优缺点3.压缩空气储能的应用领域4.我国在压缩空气储能技术方面的发展5.压缩空气储能的未来发展前景正文【1.压缩空气储能的定义和原理】压缩空气储能是一种常见的能源储存方式,其基本原理是将电能转化为压缩空气的能量,以便在需要时再将压缩空气的能量转化为电能。

压缩空气储能系统主要由压缩机、储气罐、膨胀机和发电机等组成。

当电力充足时,压缩机将空气压缩储存在储气罐中;而在电力需求高峰时,膨胀机将储气罐中的压缩空气释放,推动发电机发电。

【2.压缩空气储能的优缺点】压缩空气储能具有以下优点:首先,它具有较高的能量密度,可以储存大量的能量;其次,由于空气是一种环保的介质,因此压缩空气储能具有较好的环境友好性;最后,压缩空气储能系统建设成本较低,且维护简便。

然而,压缩空气储能也存在一些缺点:首先,由于空气压缩和膨胀过程中存在能量损失,因此其能量转换效率相对较低;其次,压缩空气储能系统对储气罐的设计和材料要求较高,以防止空气泄漏;最后,压缩空气储能系统在低温环境下的性能可能会受到影响。

【3.压缩空气储能的应用领域】压缩空气储能技术在很多领域都有广泛的应用,包括电力系统、交通运输、石油化工等。

在电力系统中,压缩空气储能可以作为调峰电源,提高电网的稳定性;在交通运输领域,压缩空气储能可以作为新能源汽车的驱动能源;在石油化工等领域,压缩空气储能可以作为备用电源,保证生产的连续性。

【4.我国在压缩空气储能技术方面的发展】我国在压缩空气储能技术方面取得了显著的进展。

近年来,我国压缩空气储能项目的装机容量不断扩大,技术水平也在不断提高。

此外,我国政府还出台了一系列政策,鼓励和支持压缩空气储能技术的研究和应用。

【5.压缩空气储能的未来发展前景】随着可再生能源的快速发展和能源储存技术的需求不断增加,压缩空气储能技术在未来有着广阔的发展前景。

风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析

风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析

风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视,可再生能源的开发和利用成为了当今世界的重要课题。

风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统作为一种新兴的能源存储与发电技术,因其独特的优势而备受关注。

本文旨在对风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统的特性进行深入分析,探讨其在可再生能源领域的应用前景。

本文将介绍风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统的基本原理和构成。

该系统通过将风能和太阳能转换为电能,再将多余的电能用于压缩空气储能,从而实现能量的高效存储和利用。

本文将分析该系统的技术特点,包括其高效能转换、灵活的运行模式、以及对环境的影响等方面。

本文还将探讨该系统在实际应用中可能面临的挑战和解决方案,如系统稳定性、成本控制、以及与现有电网的兼容性等问题。

二、风光互补压缩空气储能系统原理与构成风光互补压缩空气储能系统(WindPV Compressed Air Energy Storage, WPVCAES)是一种创新的能源存储技术,它结合了风能和太阳能这两种可再生能源,通过高效的能量转换和存储机制,实现了一种新型的储能与发电一体化系统。

本节将详细介绍该系统的原理与构成。

WPVCAES系统的工作原理主要基于两个核心环节:能量存储和能量释放。

在能量存储阶段,系统利用风能和太阳能发电产生的电能驱动压缩机,将环境空气压缩至高压状态,并存储在地下储气库中。

这一过程不仅实现了对风能和太阳能的捕获和转换,还通过压缩空气的形式高效地储存了这些能量。

在能量释放阶段,储存的高压空气被释放并驱动膨胀机发电,从而实现能量的有效利用。

风能和太阳能发电单元:这部分包括风力发电机和太阳能光伏板,负责将自然界中的风能和太阳能转换为电能。

压缩与储气单元:包括压缩机和储气库。

压缩机负责将环境空气压缩至高压,而储气库则是用来储存这些高压空气的设施,通常位于地下,以利用地下洞穴或盐岩层等天然结构。

压缩空气储能电站的市场前景概要

压缩空气储能电站的市场前景概要

压缩空气储能电站的市场前景概要
尽管压缩空气储能技术近年来取得了显著进步,并被认为是下一代可再生能源存储的潜在有力技术,但其市场发展前景仍处于评估阶段。

虽然压缩空气储能电站有潜在的优势,但建设可能承受投资压力,并可能遭受政策和计费不利影响。

一方面,压空气储能技术的优势在于,它允许可再生能源发电集合体更高效地运行,从而有效地弥补可再生能源的供给不稳定性,减少发电系统运行费用。

由于它可以提高发电性能和可靠性,因此也可以延长发电系统的使用寿命和提高整体安全性。

另一方面,压空气储能电站的建设成本可能较高,运行成本也可能较高,这可能是这种技术的瓶颈。

另外,压空气储能电站的发展可能受到发电系统的政策和计费支持的影响,以及衍生的社会和环境审查要求。

政策和计费环境是关键的,它们可以决定压空气储能电站建设和运营的负担程度。

政策措施可鼓励可再生能源发电发展,同时规定可再生能源发电企业的责任,以确保可再生能源发电企业的可持续发展。

同时,计费环境也可以通过规定可再生能源发电企业的费用,鼓励可再生能源发电的发展,以及市场竞争状况。

压缩空气储能工程现状、发展趋势及应用展望

压缩空气储能工程现状、发展趋势及应用展望

压缩空气储能工程现状、发展趋势及应用展望1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍压缩空气储能工程的背景和意义,以及本文将要呈现的内容和结构。

概述部分的内容如下:在当今能源需求增长和全球气候变化的背景下,清洁能源的开发和利用成为世界各国共同关注的重要议题。

压缩空气储能工程作为一种可持续发展的能源解决方案,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。

本文将对压缩空气储能工程的现状、发展趋势以及应用展望进行全面的分析和探讨。

该文章将分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,我们将介绍压缩空气储能工程的概念并阐述其背景和重要性。

接着,我们将详细介绍文章的结构,包括各个章节的主要内容和目的。

通过这种方式,读者将清晰了解本文的整体框架和目标。

在正文部分,我们将首先深入剖析压缩空气储能工程的现状。

通过简要说明其基本原理和关键技术,我们将了解目前该领域的研究和实践成果。

在此基础上,我们将进一步探讨压缩空气储能工程的发展趋势。

特别是在可持续性发展和技术创新方面,我们将探索可能的突破和改进。

最后,在应用展望部分,我们将重点讨论压缩空气储能工程在电力行业和工业领域的潜在应用,探索其在实际生产和供能中的作用和影响。

最后,在结论部分,我们将对本文进行总结和回顾,强调压缩空气储能工程的重要性和前景。

同时,我们将展望未来,提出进一步研究和实践的建议,以推动压缩空气储能工程在能源转型中的应用。

通过本文的深入探讨和全面分析,我们希望为读者提供有价值的信息和洞察力,促进清洁能源领域的发展和进步。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容:文章结构部分主要介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排,旨在给读者提供一个整体概览。

本文的结构如下:第一部分是引言部分,包含概述、文章结构和目的。

在概述部分,我们会介绍压缩空气储能工程的基本概念和重要性。

在文章结构部分,我们将详细介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。

在目的部分,我们会阐明本文的写作目的和意义。

浅谈压缩空气储能技术的应用前景

浅谈压缩空气储能技术的应用前景

浅谈压缩空气储能技术的应用前景摘要:近年来,在化石能源危机和减少环境污染的背景下,新能源作为重要发展战略之一,得到了大规模的推广和应用。

但风能、太阳能等新能源具有波动性和随机性,对电力系统安全稳定性会造成影响。

同时,用电峰谷差值日益明显,储能技术是解决此类问题的有效途径。

与抽水蓄能、电化学储能等其他储能技术相比,压缩空气储能技术有独特的优势,发展潜力巨大,有着广阔的应用前景。

1储能方式简介按照技术的不同,电力储能可分为机械、电磁和电化学等类别,具体包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅酸电池、钠硫电池、锂电子电池等。

其中抽水蓄能、压缩空气储能单机规模可达百兆瓦以上,适合在大规模电力储能的应用,而且均已投入商业应用。

抽水蓄能技术容量大,能量释放时间可达几天,技术成熟,转化效率较高,实际应用也最为广泛。

但抽水蓄能技术需要建设不同高度的两个水库,这对厂址选择提出了很高的要求,且建设周期长,基建成本高。

压缩空气储能技术与抽水蓄能技术在规模上相当,同样适用于大容量、大规模的电站规模。

但压缩空气的基建成本和运行成本较低,而且在选址上限制更少,大规模的储能电站最合适的是利用地下矿井或洞穴,而规模较小时则可采用地上储罐的方式,方便灵活,易于选址[1-3]。

压缩空气储能系统主要包含压缩机、储气室和膨胀机三大主要部件及其他辅助系统组成。

压缩空气储能按运行原理可分为补燃式和非补燃式。

补燃式为储气室中的压缩空气进入燃烧室与燃料混合燃烧,推动透平做功带动发电机发电。

补燃式是和燃气轮机相似的技术,不同点在于压缩机和透平不同时工作。

非补燃式压缩空气储能是不利用外来燃料,采用压缩热来加热进入膨胀机的空气,提高入口参数。

可见,非补燃式压缩空气系统不依赖外来燃料,且可利用压缩热和排汽对外供热和供冷,从而实现冷热电三联供。

2压缩空气储能的发展世界上第一座投入商业运营的压缩空气储能电厂是1978年德国北部建成的Huntorf电厂,并运营至今。

压缩空气蓄能电站及其现状和发展趋势

压缩空气蓄能电站及其现状和发展趋势

压缩空气蓄能电站及其现状和发展趋势摘要:压缩空气蓄能电站是一种利用压缩空气存储能量的创新技术,在电力供需失衡的背景下,其高效、环保的优势逐渐凸显。

本文将详细介绍压缩空气蓄能电站的工作原理、应用领域及发展前景,并通过案例分析探讨其在实际应用中的优势与不足。

同时,对当前研究的主要问题及未来研究方向进行总结,为相关领域的研究者与实践者提供参考。

关键词:压缩空气蓄能电站,能源存储,可再生能源,发展趋势引言随着可再生能源的大规模接入和电力系统的快速发展,储能技术已成为解决能源危机、提高能源利用效率的重要手段。

压缩空气蓄能电站(CAES)是一种广泛应用的新型储能技术,利用空余电力将空气压缩并存储于地下,以便在电力需求高峰时释放并通过发电机产生电力。

作为一种清洁、高效的储能技术,CAES在国内外得到了广泛关注和应用。

本文将介绍CAES的发展现状和趋势,并对其在能源领域的应用前景进行分析和探讨。

1.CAES的优点1.1高效能量存储和释放CAES是一种创新的非燃烧式能源储存系统,利用高效电能转化为空气势能进行存储。

相较于其他储能技术,CAES拥有更高的能量密度和更快的响应速度,为能源储存领域带来了革命性的突破。

在电力需求高峰期,CAES系统可以将存储的势能通过涡轮机迅速转化为电能,有效解决可再生能源发电间歇性和波动性问题,提升电力系统的稳定性和可靠性。

这为全球能源危机和环境污染问题的解决提供了新的思路和有效方案。

1.2环保CAES,全称压缩空气储能,是一种备受瞩目的先进能源技术。

它集高效、环保等诸多优点于一身,为可再生能源的发展提供了强有力的支持。

在储能过程中,CAES不产生任何污染物,且运行时仅产生少量的二氧化碳和氮氧化物排放,对环境造成了极低的污染。

相比传统的能源技术,CAES在环保方面的表现更加出色,未来有望成为全球主要的能源解决方案之一,为人类社会的可持续发展做出巨大贡献。

1.3地理限制较小CAES系统拥有灵活的站点选取特性,使其可以在城市或农村地区进行建设。

压缩空气储能关键技术及应用展望详解

压缩空气储能关键技术及应用展望详解

压缩空气储能关键技术及应用展望详解首先,压缩空气储能的关键技术之一是压缩空气储气罐的设计和制造。

这种储气罐必须能够承受高压和频繁的压缩和放气循环,同时具有较低的能量损失和较高的储气密度。

目前,一种称为分层储气罐的设计已经被广泛采用。

该设计将储气罐分为几个不同的层,每层之间通过隔离层进行分隔,可以提高储气密度,并减少能量损失。

第二个关键技术是压缩和放气的过程控制。

在压缩空气储能系统中,电力被用于驱动压缩机将空气压缩到储气罐中。

而在释放电力时,储气罐中的压缩空气通过燃烧燃料或膨胀机制释放出来,并通过涡轮发电机产生电力。

因此,控制压缩和放气的过程是非常重要的,它涉及到压力、温度、流量等参数的监测和控制,以确保系统的安全和效率。

第三个关键技术是热能的管理和回收。

在压缩空气储能过程中,压缩空气会产生大量的热能。

为了提高能量转化效率和减少能量损失,需要采取有效的热能管理和回收策略。

一种常见的方法是使用热回收系统来收集和利用压缩空气释放的热能,并用于供暖、热水或其他用途。

除了上述的关键技术,压缩空气储能的应用也非常广泛。

首先,它可以用于平衡电力系统的供需差异。

由于可再生能源的不稳定性,电力系统需要一种能够在高峰时段储存电力,在低谷时段释放电力的技术。

压缩空气储能正是满足这一需求的理想选择,可以更好地平衡电力系统的供需关系。

其次,压缩空气储能也可以用于微电网或离网系统。

在这些系统中,稳定的能量供应是非常关键的。

通过储存可再生能源并在需要时释放,可以有效地实现对能源的管理和利用,并减少对传统能源的依赖。

此外,压缩空气储能还可以用于交通领域。

目前,电动汽车的充电时间和里程仍然是限制其普及的主要因素之一、而采用压缩空气储能技术,可以在短时间内将空气储存为能量并快速释放,从而实现电动汽车的快速充电和远程行驶。

综上所述,压缩空气储能作为一种新兴的能量储存技术,具有巨大的潜力和应用前景。

通过加强关键技术的研发和应用,压缩空气储能有望成为未来能源系统中的重要组成部分,为能源转型和可持续发展做出贡献。

多能互补新能源电站协调控制探讨

多能互补新能源电站协调控制探讨

TECHNOLOGY AND INFORMATION148 科学与信息化2023年12月下多能互补新能源电站协调控制探讨张棋国电南京自动化股份有限公司 江苏 南京 210032摘 要 在经济社会稳步发展的过程中,人们的能源需求激增,为应对能源危机,新能源的开发与利用受到了人们的普遍关注。

长久以来,我国在新能源领域取得了杰出成就,单一的新能源利用方式难以凸显效率与效益优势,多能互补为当下及未来的工作重点。

现阶段我国出现了很多多能互补新能源电站,这类电站的运行原理特殊,为保持电站的高效运行,相关人员需结合实际情况优化协调控制方案。

基于此,本文重点分析了多能互补新能源电站的协调控制策略,以期指导实际工作。

关键词 多能互补;新能源电站;协调控制Discussion on Coordinated Control of Multi-Energy Complementary New Energy Power Stations Zhang QiGuodian Nanjing Automation Co., Ltd., Nanjing 210032, Jiangsu Province, ChinaAbstract In the process of steady economic and social development, people’s energy demand has surged. In order to deal with the energy crisis, the development and utilization of new energy have received widespread attention. For a long time, China has made outstanding achievements in the field of new energy. A single new energy utilization method is difficult to highlight the advantages of efficiency and benefit, and multi-energy complementary is the focus of the current and future work. At the present stage, there are many multi-energy complementary new energy power stations in China. The operation principle of such power station is special. In order to maintain the efficient operation of the power station, relevant personnel need to optimize and coordinate the control scheme according to the actual situation. Based on this condition, this paper focuses on analyzing the coordinated control strategy of multi-energy complementary new energy power station, so as to guide the practical work.Key words multi-energy complementary; new energy power station; coordinated control引言随着能源战略的调整,新能源在能源领域的地位显著提高,水能、风能、太阳能等的应用范围显著扩大,这些新能源逐步朝着规模化、商业化方向迈进。

一种海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能电站的探讨

一种海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能电站的探讨

图1 多能互补压缩空气储能电站流程图2 电站结构原理2.1 功率参考依据多能互补压缩空气储能电站的输出功率以《压缩空气式储能发电装置与系统——改装航机太阳能集热管尾气接大气发电机涡轮机储气室风力机海浪变速器浮筒传热介质传动压缩空气空气压缩机气缸集气管换热器图2 多能互补压缩空气储能电站结构图图3 浮筒气缸结构图机前温度为220 ℃、压强为0.7 Mpa 、排气压强0.1 Mpa ,其等熵绝热焓降为212 kJ/kg 。

若涡轮机进气流量取其额定流量为20.3 kg/s 时的容积流量7.5 m 3/s ,根据经验,涡轮机容积流量不变时,通流效率基本不变,即涡轮机效率可取额定值,实际焓降则为192 kJ/kg ;若涡轮机效率为0.98发电机效率则为0.97。

在容积流量为7.5 m 3/s 涡轮机的质量流量为36.2 kg/s ,涡轮机的实际发电功率为6609 kW 。

2.2 海浪能部分根据水的浮力定律及波浪的传播特性,采用海面点浮式捕获海浪能量的方式,在岸线近海设置框架群于海底固定,每个框架内设置浮筒,浮筒被限制在框架内并可沿框架随海浪起伏做上下垂直运动,气缸、集气管固定在框架伸出海面以浮筒随波浪从波谷向波峰上升,随着浮筒浸入海水的体积由小变大,浮筒(材料为泡沫,质量忽略不计)产生的浮力也逐渐增大,气缸部空气的压强也随之增大;在0.5 m 高度时,浮筒排开水的 0.5=2.88 m 3;水的比重为1000 kg/m =2.88×1000=2880 kg 。

气缸活塞上部的空气压强为:= F = 2880=7.58 kg/cm 2=0.758 Mpa 当海浪继续上升时,若气缸内压缩空气压强风力机槽式太阳能集热系统蓄能器压缩空气输出管传热介质管传热器涡轮机及发电机储气室集气管海岸线气缸气缸进气单向阀接集气管出气单向阀活塞连杆连杆浮筒海浪线陆地海洋空气压缩机连管集气管379.94S图5 浮筒潮位图图6 伸缩式气缸示意图浮筒+2 m高潮时进气单向阀出气单向阀气筒(气缸)密封密封低潮时-2 m -2.5 m +2.5 m 图4 单个框架结构图 采用多级气缸海浪部分的关键设备之一是气缸。

我对压缩空气储能电站的认识

我对压缩空气储能电站的认识

我对压缩空气储能电站的认识压缩空气储能电站是一种将电能转化为压缩空气储存在容器中,需要时释放压缩空气以发电的储能技术。

下面我将从压缩空气储能电站的结构组成、投资建设、运行方式、优势、装机容量、对环境的作用、对实现双碳目标的作用、电网的需求论证和对电网的调节方式等方面进行简要介绍。

压缩空气储能电站主要由压缩机、储气罐、膨胀机和发电机组成。

在电力供过于求时,电动机驱动压缩机将大气压缩为高压空气,并将其储存于储气罐中。

而在电力需求高峰时,储存的空气通过膨胀机膨胀释放能量,推动发电机发电。

压缩空气储能电站的投资建设主要包括储气罐的建设、压缩和膨胀设备的安装以及与电网连接设施的建设等。

相较于抽水蓄能和化学储能等技术,压缩空气储能电站的投资成本相对较低,适合在山区、地下矿井等地形条件不适宜建设其他储能技术的地区。

压缩空气储能电站的运行方式主要分为两个阶段:压缩和膨胀。

在压缩阶段,电能通过电动机驱动压缩机将空气压缩储存;而在膨胀阶段,储存的压缩空气通过膨胀机释放,推动发电机发电。

压缩空气储能电站具有一些明显的优势。

首先,其装机容量相对灵活,可以根据需求灵活调整容量。

其次,压缩空气储能电站在储气罐容量足够的情况下可以提供长时间的储能。

此外,压缩空气是一种可再生的资源,不存在资源耗尽的问题。

关于压缩空气储能电站的装机容量,一般较大型的压缩空气储能电站装机容量可以达到数百兆瓦,实现较大规模的储能能力。

装机容量可以根据具体的地理和电力需求进行规划和调整。

对于环境的影响,压缩空气储能电站在运行过程中存在一定的环境影响。

例如,压缩阶段需要耗费电能,膨胀阶段释放空气也会排放一些废气。

然而,相对于传统燃煤和燃气发电厂,压缩空气储能电站的排放量较低,对环境的影响相对较小。

压缩空气储能电站对实现双碳目标具有一定作用。

它可以储存可再生能源的电能,并在需要时进行发电,提高可再生能源的利用率。

通过减少传统高碳能源的使用,压缩空气储能电站有助于实现能源产业的低碳转型。

压缩空气储能电站件构筑物技术

压缩空气储能电站件构筑物技术

压缩空气储能电站件构筑物技术你有没有听说过压缩空气储能电站?乍一听,好像挺高大上的感觉对吧?压缩空气和电站,俩字搭一起就让人觉得这是未来科技的代表。

它的工作原理说起来也不复杂,简单来说,就像我们把气球充气一样,把空气压缩,然后储存起来,等需要用的时候再释放出来产生能量。

那怎么做到的呢?说白了,就是利用空气压缩过程中的能量来储存电力,然后在电力需求高峰的时候再释放,供电系统稳定。

听起来挺科幻,但它实际上就像我们厨房里的压力锅,原理差不多。

那说到储能电站这个东西,咱们得知道它的重要性。

现在,大家对新能源的兴趣越来越浓,太阳能、风能这些绿色能源很火,但这些能源有个不太好的一点,就是它们不太稳定。

比如太阳能,早上有,晚上没有;风能呢,风太小的时候又没得用。

所以有一个能把这些不稳定的能源储存起来的系统就显得尤为重要。

压缩空气储能电站就是这么一个好帮手,它能在有多余电力的时候把电能转化为压缩空气存起来,等到需要用的时候,释放出来变成电力,稳定电网的运行。

其实压缩空气储能电站并不是新鲜事物,早在上个世纪八九十年代,这个技术就开始有了。

只不过因为当时技术条件不够成熟,导致很多项目并没有顺利落地。

现在不一样了,随着技术的发展,大家对这种储能方式的关注越来越多。

压缩空气储能的一个大优势就是它不需要用到稀缺的资源,空气这种东西,不管到哪里都有,随手可得,价格便宜。

比起那些需要稀有金属的储能电池,这种方式就显得非常经济实用。

说白了,压缩空气储能电站就像一个巨大的“气泵”,它通过压缩空气的方式把能量“藏”起来。

它的储存方式也非常环保,不会像燃煤电站那样产生大量的污染物。

把空气压缩到地下洞穴里,等到需求高峰时再释放出来,简单又环保。

这种方式,不仅能大大减少碳排放,还能减少对环境的伤害,可谓是“事半功倍”。

尤其是在全球越来越重视绿色能源的大环境下,压缩空气储能电站的前景可谓是非常广阔。

压缩空气储能电站虽然看起来好像挺完美,但它也有它的挑战。

压缩空气储能合理化措施

压缩空气储能合理化措施

压缩空气储能合理化措施下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. l hope that after you downloadthem,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified afterdownloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!压缩空气储能的合理化措施包括:①优化选址与设计:利用废弃矿井、洞穴作为储气库,减少建设成本与环境影响,同时考虑地理因素提升储能效率;②技术创新:研发高效压缩机与膨胀机,以及先进热管理技术,提高整体系统能效比至70%-75%以上;③集成多能互补:与可再生能源(如风电、太阳能)结合,利用低谷电时段储能,高峰时释放,增强电网调峰能力;④热能回收与利用:采用热交换或储热技术回收压缩过程中的热量,用于膨胀阶段预热空气,减少能耗;⑤政策与经济激励:争取政府补贴、税收减免等政策支持,降低投资成本,提升项目经济可行性;⑥环境友好:确保运行过程零排放,利用清洁电能驱动压缩过程,符合绿色能源发展趋势;⑦安全监管:建立健全安全管理体系,定期维护检查,确保设备可靠运行,避免安全事故;⑧规模化与商业化:推进从示范项目到大规模商业化运营的转变,通过规模化效应进一步降低成本。

这些措施共同促进压缩空气储能技术的可持续发展与广泛应用。

风能—压缩空气蓄能互补发电系统集成机理

风能—压缩空气蓄能互补发电系统集成机理

风能—压缩空气蓄能互补发电系统集成机理
风能—压缩空气蓄能发电系统是利用风机将流量的能量转化为可以储存的压缩空气能量的一种风能发电系统。

该系统将存储的压缩空气能量和发电机结合在一起,当储存的压缩空气能量不足以满足发电机能力时,发电机可以通过利用风机继续将外部流量的能量转化为可以存储的压缩空气能量并进行互补。

压缩空气蓄能发电系统结合了风能储能和储能发电系统,可以更有效地利用风能。

储存压缩空气的容器具有高度的机械稳定性和可靠性,这样使得储存系统的安全性增加了。

另外,机械调节的能力增加了储能系统的可操控性和灵活性,有助于控制和优化发电机的输出。

由于压缩空气蓄能发电系统可以将风能转化为可以存储的压缩空气能量,因此可以有效地改善系统的可靠性和稳定性。

另外,压缩空气蓄能发电系统可以有效提高发电机的效率,减少机械能源的损耗,从而提高系统的效率。

设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术促进可再生能源的利用

设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术促进可再生能源的利用

设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术促进可再生能源的利用随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的日益关注,如何将可再生能源高效地储存成为一个亟待解决的问题。

而压缩空气储能技术便是一种潜力巨大的方案,能够有效地解决能源储存的难题。

本文将介绍设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术的原理和应用前景。

一、压缩空气储能技术的原理压缩空气储能技术通过将空气压缩成高压气体,并将其储存起来,待需要时释放出来以产生能量。

储能时,空气经过压缩机被压缩,储存在储气罐中;释放能量时,储气罐中的高压气体通过膨胀机转化为机械能,推动涡轮发电机发电。

这种技术不仅能储存大量的能源,而且排放零污染,具有较高的效率和稳定性。

二、设计高效能源储存系统的关键参数为了设计出一个高效能源储存系统,需要考虑以下几个关键参数:1. 储气罐容量:储气罐容量的大小直接影响了系统能够储存的能量数量。

容量越大,储能的能力越强,系统的可用能量也更多。

但是过大的储气罐会增加建设成本和占地面积,需要在经济性和实用性之间权衡。

2. 压缩空气的压力:压缩空气的压力决定了储气罐中能储存的能量密度。

压力越高,单位体积内储存的能量越大。

但是过高的压力会增加系统的复杂性和制造成本,需要综合考虑。

3. 压缩空气的温度控制:压缩空气在被压缩的过程中会产生较大的热量。

为了防止能量的损失和设备过热,需要对压缩空气进行冷却和温度控制。

4. 膨胀机效率:膨胀机的效率决定了能量的转换效率。

提高膨胀机的效率可以减少能量的损耗,增加能源的利用效率。

5. 储气罐的材料选择:储气罐的材料需要具备良好的密封性、耐压性和耐腐蚀性,同时要轻量化以减少系统的重量和成本。

三、应用前景和挑战设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术在可再生能源的利用方面具有广阔的应用前景。

首先,压缩空气储能技术可以解决可再生能源的间歇性供应问题。

当可再生能源如太阳能或风能的供应超过需求时,多余的能量可以用于压缩空气,储存起来以备不时之需。

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多能互补压缩空气储能电站构建浅议
2017年10月,国家能源局再次下发《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》,这是我国大规模储能技术及应用发展的首个指导性政策,进一步深化和完善了多能互补集成优化+储能的能源发展模式。

文/邢志光
目前,多能互补集成优化作为新的能源发展方向,也是能源变革的发展趋势,已上升到国家战略层面的高度。

2016年7月,国家发改委、国家能源局《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》中明确提出将在“十三五”期间建成多项国家级终端一体化集成供能示范项目及国家级风光水火储多能互补示范工程。

2017年10月,国家能源局再次下发《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》,这是我国大规模储能技术及应用发展的首个指导性政策,进一步深化和完善了多能互补集成优化+储能的能源发展模式。

优势初显
目前,国内具有代表性的一批多能互补集成优化示范工程项目均在建设当中,例如属于能源消费终端电热冷气一体化集成的多能互补示范工程,包括武汉未来科技城多能互补示范工程项目、合肥空港示范区多能互补示范工程项目和青岛中德生态园多能互补示范工程等;属于大型综合能源基地风光水火储多能互补示范工程,包括宁夏嘉泽新能源智能微电网项目(已投运)和青海龙羊峡水光互补项目(已投运)等,其能源高效利用的优势已初现。

在国外,欧洲地区太阳能与其它能源相结合使用较多,例如丹麦主要采用太阳能与生物质能联合应用,这种能源利用方式得到了丹麦政府的大力支持。

另外,瑞典在太阳能与生物质能结合方面也取得了丰富的经验。

德国的供暖方式之一是采用太阳能与燃气互补系统。

除了上述的多能互补之外,利用主要可再生能源多能互补+压缩空气储能生产电力,将是一种完全意义上的清洁绿色能源方式,也是多能互补方面的一个重要领域,最近由国家专利局授权的《一种海浪能、风能、太阳能联合利用发电站》为此做出了有益探索。

设计关键点
岸线地带是海浪能、风能、太阳能三大能源集中区域,具有得天独厚的自然可再生能源区位优势,为三大自然能源多能互补+储能利用开辟了无限的想象空间。

海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能电站原理及主要组成部分包括海浪能部分、风能部分、太阳能及换热器、压缩空气储能部分、涡轮发电机及控制系统6部分组成。

海浪能部分通过海水的浮力及波浪传播原理,采用海面点浮式捕获海浪能量方式,在岸线近海(海深可选择4m—7m)设置框架群与海底固定,每个框架内设置浮筒,浮筒被限制在框架内并可沿框架随海浪做上下垂直运动;气缸、集气管固定在框架伸出海面以上的部分,气缸
布置在框架中心,浮筒通过连杆与气缸相连接(连杆与气缸内活塞相连);气缸上部设置出气单向阀与集气管相通,设置进气单向阀与外界大气相通;随着海浪的上下起伏,推动浮筒上下垂直运动,海浪从波谷向波峰上升阶段,浮筒受到海水浮力上升,气缸内空气被压缩压力增大,当压力值大于集气管中压力时,气缸出气单向阀打开向集气管输入压缩空气;海浪从波峰向波谷下降阶段,由于浮筒具有一定质量,带动连杆、活塞下行,气缸内空气压力值下降,气缸出气单向阀关闭,进气单向阀打开,外界大气进入气缸,为下次压缩做好准备;循环往复,外部大气被不断压缩进入集气管。

风能部分,风机分为水平轴风力机和垂直轴风力机两类,根据电站的特点,宜采用垂直轴风力机,通过自然风力吹动风力机扇叶旋转,带动风机轴旋转,通过一对伞齿轮将垂直扭矩传递给与之相连的水平布置的空压机轴,空压机将外界大气压缩,压缩空气进入集气管。

空压机有很多形式,主要包括活塞往复式、叶片式、双螺杆等形式,双螺杆式空压机由于其输出压力平稳、寿命长等特点,可作为电站的首选。

太阳能部分,通过槽式太阳能集热管系统,将太阳能集热管中的传热介质(导热油)加热,被加热的传热介质通过换热器将集气管输入的涡轮机前压缩空气加热,使压缩空气进一步膨胀后喷入涡轮机。

压缩空气储能,系统中设置压缩空气储气罐,主要为在风力较小、海浪较低情况下,由风能、海浪能提供的压缩空气流量不足时,起到向系统中补充压缩空气的作用,以保证在一定时间内进入涡轮机的压缩空气达到设定流量和压强,保证电力输出的稳定、持续。

为下个时段风力、海浪加大趋于正常值赢得时间,并再次将储能器充满。

另外电站中的集气管,由于其管路较长、容积较大对压缩空气同样起到蓄能、稳流的作用。

为增大储气罐压缩空气储量,可采用在进入储气罐前管道加装多级压缩机,利用自身发出的电力对压缩空气进行多级压缩,以获得较高压力值并存储。

同时电站设计时要充分考虑结构的强度以抵御台风等恶劣天气的影响。

海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能电站有何优势?首先其原理、结构及设备简单,无任何复杂精密设备,降低工程造价,电力成本低。

其次,能量采集范围面广量大,使能量更加趋于稳定,便于电力的大规模生产,解决了单一风力发电、太阳能光伏发电输出电力波动、断续及输出功率不能随负载变化得到控制等问题。

第三,海岸线漫长,适合电站建设地点众多,并可作为离岸岛屿的分布式能源系统,可进一步实现冷、热、电三联产。

第四,整个过程无任何污染,做到了清洁绿色环境友好。

潜力无限
我国是海洋大国,岸线长达18000多公里,特别是由于台湾海峡形成狭管效应,使东南沿海成为我国风能资源最佳的地区,风能又形成了较大的海浪,为电站建设提供了优良的自然条件。

同时,沿岸地区经济发达,电力消耗量巨大,电网系统完善,多能互补电站的建设,可作为沿岸城市供电的补充,取代部分煤电,对环境保护具有重大现实意义,具有广阔的商业前景及社会效益。

电站具有向世界推广的巨大潜力,在地球表面,海洋面积占整个地球表面积的71%,陆地面积占总面积的29%,浩瀚的海洋、无尽的岸线为电站在世界范围推广奠定了基础。

国外对可再生能源发电领域进行了长期的探索,但在海浪能、风能、太阳能三能联合发电方面鲜见其有理论或实验方面的报道,如果电站取得成功,将成为我国继深潜、高铁、可燃冰开采后走向世界的重大项目,赢得全球效益。

海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能电站,是一种纯粹意义上的多能互补集成优化利用可再生能源生产电力的解决方案,较完美诠释了多能互补集成优化+储能的理念,对于我国及世界由化石能源向可再生能源转型,将会产生深远的影响。

注:(《一种海浪能、风能、太阳能联合利用发电站》被国家知识产权局专利局授予实用新型专利,专利号:201621195933.1)。

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