针对压缩空气储能系统传热性能和压缩/膨胀效率低的问题,提出了一种多管阵列近等温压缩空气储能方法,设计了液体活塞结构与管式换热结构耦合的多管阵列压缩/膨胀机,液体活塞结构实现高压密封,管式换热结构增加换热面积以提高换热量,采用隔膜式结构实现气-液隔离避免空气的溶解,采用水箱储存压缩热并在空气膨胀时释放。建立了系统热力学模型和传热学模型,分析了多管束参数对空气压力、温度和压缩功的影响,使空气从0.8 MPa增压至5 MPa,采用1000根管、压缩时间60 s时,可实现空气压缩效率达到70%。为高压和高效的近等温压缩空气储能提供了一种新的方式。

当前阶段,我国主要的电力来源是煤、石油和天然气这三种广泛使用的传统能源。未来,我国火电发电的量将在很长一段时间内保持下降的趋势,将会难以满足调峰以及调频的需求,因此,储能是解决电力供需平衡的有效手段。压缩空气储能是一种容量较大的储能技术,在压缩空气储能技术的背景下,研究了一种将液体作为驱动介质,利用高压压缩空气进行发电的方法。在系统中建立了压缩空气的热力学模型、液压马达的数学模型以及同步发电机的数学模型,并将这些模型在Simulink中进行仿真搭建,分析了储气罐压力和马达排量对于系统中马达转速的影响,并对这些参数进行设计选取,针对马达转速波动过大无法并网发电的问题,采取传统PID的方法来减小马达的转速波动,稳定系统的输出,保证发电机的平稳运行。

1液体活塞式压缩空气储能系统原理图1表明,与传统的闭式蓄能器相比,开式蓄能器显著提高了蓄能器的容积能量密度,前提是要求满足等温压缩和等温膨胀的条件。满足等温压缩和等温膨胀的条件是压缩空气储能系统必须具备良好的热交换能力。在传统的活塞式压缩机中,由于活塞的高速往复运动,空气压缩产生的热量来不及通过缸壁向环境散热。

本文对石油、化工、电力等过程工业中普遍使用的透平机械轴端非接触密封进行了介绍,分别是迷宫密封、蜂窝密封和动压式干气密封。阐述了其基本结构特点、密封原理和使用范围,详细介绍了当前的研究进展,并对比分析三种密封的差异,为相关行业的技术人员提供参考。

压缩空气产生过程中,大量的电能转换成热,余热回收利用潜力巨大。高效回收利用压缩空气热量成为空气压缩领域的当务之急。针对空压机余热回收利用,介绍了空压机余热产生的原理;归纳总结了空压机余热常用回收利用的直接、润滑油间接或热泵制热水的方式;基于有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在低品质余热方面的应用,详细总结了空压机余热发电和制冷的研究内容及发展现状;重点总结了大规模压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)系统在实现空

提出一种完全基于风能的供暖系统,综合利用风能和太阳能,并通过压缩空气储能系统改善风能的间歇性和不稳定性,实现系统持续供暖的功能.介绍了新型供暖系统的工作原理及构成,并以青岛沿海地区为例,设计了风力机、储气罐、热泵等设备的参数,探讨了系统的设计方法.

基于典型压缩空气储能系统工作原理，运用热力学理论建立了压缩过程、储气系统和膨胀发电过程的理论分析模型。采用储能效率和储能密度作为评价指标，揭示了压缩空气储能系统在等温、绝热和多级多变工作过程下的工作特性，分析比较了恒压和恒容储气方式对有效能、储气罐容积等系统性能的影响规律。结果表明增大储气压力以及采用多级压缩和多级膨胀过程可提高储能系统的效率和储能密度。采用恒压式储气罐可减小储气容积。分析模型和研究结果可为设计高效的压缩空气储能系统循环形式提供基础。

风能、太阳能等可再生能源的非稳定输出特性对电网系统的安全运行影响很大。储能系统不仅可以调节电网负荷提高供电品质，而且可以作为应急电源。本文对不同储能方式进行了分析，研究了储存压力和流量等运行参数对微小型压缩空气储能系统输出功率与运行效率的影响，提出了风电单元配置微小型压缩空气储能系统的调控方案和需解决的关键技术，对储能系统发展和提高电网安全运行有参考意义。

为开拓间歇式能源应用新途径，本文提出了一种复合制冷系统，该系统带有抽水压缩气体储能裟置。在储能阶段，该储能制冷系统通过水泵将电能转换为水气共容舱内带压气体的内能；释能阶段，在水气共容舱内高压气体的作用下，使其内部的水流经水轮机直接驱动制冷循环制冷，而制冷循环中冷凝器所释放的能量被水气共容舱内的高压气体全部吸收，最终完成了利用间歇式能源制冷之目的。文中建立了描述储能与制冷过程的热力学模型，并重点研究了储能和制冷过程中关键节点的热力学参数变化规律，与文献给出的储能制冷系统相比，该系统具有较高的制冷系数。为拓展间歇式能源实际应用途径提供了一种新思路。

1风力发电机对储能的迫切要求 由于风的随机性导致风力机输入功率的随机波动为了平抑这种波动现代风力机都采用变桨控制的方法。但是由于变桨控制系统的被控对象—叶片的惯性很大因此变桨控制只能平抑慢变的风速波动对于阵风是来不及调节的。况且即使液压变桨系统有足够快的动态也不宜用于叶片的快速调节因为叶片会产生强烈的扭振大大缩短叶片的寿命。