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光热复合的压缩空气储能实验平台

发布日期:2017-05-04 浏览次数: [返回上页] [打印本页] [关闭页面]

大规模储能是实现电网“削峰填谷”和提高新能源利用率的关键技术。而抽水蓄能受制于地理条件限制,无法大面积推广使用;电池储能则受制于成本、寿命以及环保等问题。相比之下,压缩空气储能系统的建设限制条件较少,且对环境友好、综合效率较高,有望成为解决大规模新能源开发利用中诸多问题的最佳选择。

在前期压缩空气储能技术研究的基础上,基于青海地区的优质太阳能资源,我们提出了光热复合的压缩空气储能技术,该技术将太阳能光热技术和压缩空气储能相结合,利用槽式聚光系统为压缩空气储能提供热量,实现了电能的大规模存储和高效转换。在青海大学校园内搭建了100 kW动态模拟系统,该系统利用50平米槽式集热器收集太阳能,将导热油加热至250℃;此外,通过低谷电、弃风弃光电等驱动压缩机将空气压缩至高压存储,实现电能的存储。发电时,利用高温导热油加热空气,驱动透平发电。系统运行过程中,无需燃料补燃,储能效率可达50%以上。

该系统可以改善发电、用电的时空结构,这种“补峰应急”与“调频稳压”技术,可以大大优化电力资源配置,极有助于新能源发电,从而达到节能减排的目的,在智能电网建设中具有广阔的应用前景,并产生积极的效益。

首先,有利于节能减排。压缩空气储能发电系统实现了零污染发电的同时,还可以利用所存储的热量来供暖以及高压空气绝热膨胀产生的低温空气供冷。以100 MW压缩空气储能电站为例,可以为10000户居民提供取暖,而产生的3260万立方米冷气则可作为夏季农作物温室的温度调节以及冷库运行使用,由此每年可以节约2.8万吨标准煤,减排二氧化碳7万吨。

其次,压缩空气储能的大范围推广应用,可以起到“去库存”的作用。压缩空气储能系统的建设需要消耗大量的钢材,以建设100MW的管线钢储气的压缩空气储能系统为例,大约要消耗6万吨钢材。如果能够在全国范围内大面积的推广该技术,则对我国目前的过剩的钢铁产能具有积极的消纳意义。

图  光热复合压缩空气储能实验平台

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