《表1 5 MW/5 h容量下液态空气储能与抽水蓄能和压缩空气储能的储存体积对比[14]》

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《一种联合ORC的新型液态空气储能系统热力特性》

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LAES系统具有储能密度大和不受地理条件限制等优点，其系统原理图见图1。表1所示为相同储能容量（50 MW/5 h）下3种不同大规模储能技术所需要的储存体积对比。从表中可以看出，与抽水蓄能和压缩空气储能相比，LAES的储存体积显著减小，约为同容量下压缩空气储存体积的2%。KIM等[6]利用Aspen HYSYS对一种耦合LNG（液化天然气，liquefied natural gas）冷能回收利用的LAES系统进行了研究，对整个系统的热力特性和经济性进行了分析，并与常规压缩空气储能系统进行了对比。PENG等[7]研究了LAES中充电过程的压缩热和放电过程的冷能回收利用对系统热力特性的影响，发现液态空气的冷能回收对系统效率的影响更明显，同时还得出压缩热的回收会存在20%～45%的富余。为了充分回收利用这部分富余压缩热，作者分别提出了一种联合ORC的LAES和一种联合ORC和ARC（吸收式制冷，absorption refrigeration cycle）的LAES，并对这几种系统的热力特性进行了研究对比。ANTONELLI等[2]针对LAES的放电过程，分别提出了简单系统、带天然气补燃系统、联合ORC的带天然气补燃系统和联合布雷顿循环的带天然气补燃系统，并对这四种不同系统的系统效率和燃料效率进行了研究对比。文献中关于LAES已经进行了大量报道[1，8-13]，但是研究重点主要是针对不同储能系统的热力特性和经济性分析，鲜有学者对LAES系统中关键设备的性能参数对系统效率的影响进行研究。为此，本文首先构建一种利用ORC回收利用液态空气储能放电过程的余冷和余热的新型液态空气储能系统，然后对系统中关键设备的性能参数对系统效率的影响进行研究。研究结果可为进一步提高LAES系统的效率提供理论依据。