空氣儲(chǔ)能技術(shù)
壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)作為最具開展?jié)摿Φ拇笥?jì)劃電力儲(chǔ)能技術(shù),可結(jié)束可再生動(dòng)力的滑潤(rùn)不堅(jiān)定、跟蹤調(diào)度輸出、調(diào)峰調(diào)頻等要害技術(shù)難題,使可再生動(dòng)力發(fā)電結(jié)束安穩(wěn)可控輸出,滿足其接入并網(wǎng)的懇求,然后為可再生動(dòng)力的大計(jì)劃運(yùn)用供給了處理計(jì)劃。
我國(guó)科學(xué)院工程熱物理研討所儲(chǔ)能研發(fā)基地主任陳海生告訴記者,該所于2009年在世界上初度提出了超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有儲(chǔ)能高效、密度高、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)一同處理了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)大型儲(chǔ)氣室和化石燃料的依靠,具有顯著的搶先性和立異性。
早在2013年,工程熱物理研討所儲(chǔ)能研發(fā)基地便結(jié)束了對(duì)1.5兆瓦級(jí)超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的演示工作,此系統(tǒng)功能方針高于世界平等計(jì)劃壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。如今,該所正在著力打開對(duì)10兆瓦級(jí)超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)與演示工作,并已結(jié)束了系統(tǒng)首要部件的研發(fā)工作,如今正在進(jìn)行系統(tǒng)的集成,估量將在2016年結(jié)束悉數(shù)的演示任務(wù)。
超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)
超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)
現(xiàn)有產(chǎn)品均無(wú)法滿足需要
據(jù)了解,10兆瓦超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)包括寬負(fù)荷壓縮機(jī)、高負(fù)荷透平脹大機(jī)、緊湊式蓄冷(熱)/換熱器三大基地部件。
10兆瓦超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中的透平脹大機(jī)具有大流量、大功率、大脹大比、高負(fù)荷等特征。而如今運(yùn)用于渦輪增壓器、小型燃?xì)廨啓C(jī)和微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的向心透平脹大機(jī),其流量小且功率也?。贿\(yùn)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中的軸流透平脹大機(jī),級(jí)脹大比小、進(jìn)口壓力低。因而,現(xiàn)有的工業(yè)運(yùn)用透平脹大機(jī)均無(wú)法滿足超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的格外技術(shù)懇求。
“高負(fù)荷透平脹大機(jī)作為10兆瓦超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的基地部件之一,系統(tǒng)對(duì)其功能參數(shù)有格外懇求。如今市場(chǎng)上還沒有滿足此類系統(tǒng)懇求的現(xiàn)成產(chǎn)品,需要儲(chǔ)能團(tuán)隊(duì)從頭進(jìn)行計(jì)劃和研發(fā),但由于格外的技術(shù)懇求,研發(fā)難度很大?!标惡I榻B說(shuō)。
掌握基地計(jì)劃技術(shù)
依托我國(guó)科學(xué)院工程熱物理研討所所長(zhǎng)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“10兆瓦級(jí)搶先壓縮空氣脹大機(jī)的研討與試驗(yàn)”,儲(chǔ)能研發(fā)基地團(tuán)隊(duì)對(duì)10兆瓦級(jí)超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)釋能進(jìn)程要害基地部件——超臨界空氣脹大機(jī)打開了有關(guān)研討與試驗(yàn)工作。該項(xiàng)目總體方針是悉數(shù)掌握10兆瓦級(jí)超臨界空氣脹大機(jī)的研發(fā)計(jì)劃方法與技術(shù),并結(jié)束部件和系統(tǒng)的集成驗(yàn)證試驗(yàn)。
為處理上述一系列難題,團(tuán)隊(duì)于2012年底首要打開了高負(fù)荷透平脹大機(jī)的整體研發(fā)工作。該脹大機(jī)懇求具有體積流量跨度大、脹大比大等特征,一同科研人員根據(jù)速比和體積流量計(jì)算分析,該脹大機(jī)需選用向心透平加軸流透平的組合式結(jié)構(gòu)型式。
“這對(duì)現(xiàn)有的計(jì)劃和分析方法是一個(gè)嚴(yán)峻的應(yīng)戰(zhàn),需要在研發(fā)進(jìn)程中對(duì)現(xiàn)有一維、準(zhǔn)三維計(jì)劃和全三維流場(chǎng)分析程序進(jìn)行進(jìn)一步的完善和開展?!标惡IM(jìn)一步介紹,“首要咱們選用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的計(jì)劃程序進(jìn)行正反疑問(wèn)氣動(dòng)計(jì)劃分析,然后在結(jié)束氣動(dòng)計(jì)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)度校核和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析,并根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)劃需要及國(guó)內(nèi)現(xiàn)有加工水平進(jìn)行重復(fù)校核和優(yōu)化,終究結(jié)束了高效、緊湊、高負(fù)荷透平脹大機(jī)的整機(jī)計(jì)劃,然后完全掌握了超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)要害部件的基地計(jì)劃技術(shù),形成了一整套完善的適用于高負(fù)荷透平脹大機(jī)的研發(fā)計(jì)劃系統(tǒng)。”
如今10兆瓦級(jí)超臨界空氣脹大機(jī)機(jī)械變速與操控系統(tǒng)已滿意結(jié)束了廠內(nèi)試車,各項(xiàng)方針均已抵達(dá)計(jì)劃懇求,試驗(yàn)值與計(jì)劃計(jì)算值契合出色。
可結(jié)束效益倍增
超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)不僅可結(jié)束分布式動(dòng)力系統(tǒng)和智能電網(wǎng)的負(fù)荷平衡,前進(jìn)可靠性與安穩(wěn)性,還能夠大幅前進(jìn)火電機(jī)組實(shí)習(xí)運(yùn)轉(zhuǎn)功率,增強(qiáng)電網(wǎng)的輸電才能,有用前進(jìn)燃煤機(jī)組的總負(fù)荷系統(tǒng)及電網(wǎng)運(yùn)用系統(tǒng),也可作為工業(yè)節(jié)能、應(yīng)急電源模塊的要害支撐技術(shù)。
據(jù)陳海生介紹,超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)用將為國(guó)家?guī)?lái)無(wú)量社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。運(yùn)用超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)可有用減小我國(guó)棄景色率,前進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)和分布式動(dòng)力系統(tǒng)的功率,結(jié)束節(jié)能減排,一同可增加就業(yè)機(jī)會(huì)。
陳海生指出,以可再生動(dòng)力發(fā)電為例,到2020年,風(fēng)電和太陽(yáng)能并網(wǎng)裝機(jī)別離抵達(dá)2億兆瓦和5000萬(wàn)兆瓦,但我國(guó)棄景色嚴(yán)峻,假如運(yùn)用該壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)會(huì)將棄景色率減少至零,這將使我國(guó)每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7000萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放2.5億噸。
此外,超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的出產(chǎn)與運(yùn)用還將為公司帶來(lái)無(wú)量的經(jīng)濟(jì)效益。以10兆瓦/80兆瓦時(shí)的壓縮空氣儲(chǔ)能電站為例,產(chǎn)業(yè)化后的單位造價(jià)為1500元/千瓦時(shí),發(fā)電出售利潤(rùn)總額可達(dá)3.32億元/年,出資回收期為6至7年,電源模塊79868.cn.了解更多電源模塊信息請(qǐng)點(diǎn)擊http://79868.cn/news/industry.html
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