暖通家-中国暖通空调及热泵产业资讯平台,专业为厂家和商家提供价值服务

CHPC中國(guó)熱泵 宅配機(jī)電
首頁(yè) 新聞正文

理化所在新型二氧化碳儲(chǔ)能研究方面取得重要進(jìn)展

發(fā)表于: 來(lái)自:中科院理化所

  近十多年來(lái),我國(guó)新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng),截至2023年底,風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到10.5億千瓦,同比增長(zhǎng)38.6%,占國(guó)內(nèi)發(fā)電總裝機(jī)容量的36%。伴隨著新能源的快速增長(zhǎng),其間歇性、波動(dòng)性特點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)的安全影響越來(lái)越大,急需新型儲(chǔ)能發(fā)揮穩(wěn)定調(diào)節(jié)作用。二氧化碳儲(chǔ)能(carbon dioxide energy storage, CES)是近年來(lái)興起的一項(xiàng)新型大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù),因其儲(chǔ)能效率高、使用壽命長(zhǎng)、不受地理?xiàng)l件限制、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)廣受關(guān)注。


  近期,中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所低溫工程與系統(tǒng)應(yīng)用研究中心張振濤研究員團(tuán)隊(duì)針對(duì)二氧化碳儲(chǔ)能工質(zhì)機(jī)理、系統(tǒng)優(yōu)化、裝備開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面展開(kāi)研究,取得了一系列研究成果。


  二氧化碳在儲(chǔ)/釋能過(guò)程中存在氣、液、超臨界等多態(tài)轉(zhuǎn)換,其熱力學(xué)特性不斷變化,對(duì)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性都具有明顯影響。而當(dāng)前研究往往基于單一組分理想氣體假設(shè),對(duì)二氧化碳物性變化和以二氧化碳為主體的非理想混合組分體系特性尚不清晰。團(tuán)隊(duì)首次提出了基于m-n Mie勢(shì)能函數(shù)的SAFT-VR-Mie方程,考慮了相對(duì)作用因子對(duì)物質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)的影響,對(duì)大跨度多相態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中的工質(zhì)物性參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè),并進(jìn)一步創(chuàng)新性提出了含二氧化碳非理想混合組分體系參數(shù)化模型,引入分子體積效應(yīng)與原子勢(shì)能函數(shù)進(jìn)行了多元組分體積相平衡計(jì)算。與常規(guī)計(jì)算方法相比,SAFT-VR-Mie方程的預(yù)測(cè)范圍和精度均有明顯改進(jìn),達(dá)到該領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先水平(Energy, 2024, 294:130838)。


  基于二氧化碳存儲(chǔ)狀態(tài)以及不同工質(zhì)儲(chǔ)存模式對(duì)系統(tǒng)性能的顯著影響,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究了低壓氣態(tài)-高壓液態(tài)、低壓氣態(tài)-低壓液態(tài)、低壓液態(tài)-高壓液態(tài)、低壓液態(tài)-低壓液態(tài)不同工質(zhì)儲(chǔ)存方式的四種二氧化碳儲(chǔ)能系統(tǒng),開(kāi)展了詳細(xì)的熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)性能對(duì)比分析,并進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。結(jié)果表明,采用低壓氣態(tài)-高壓液態(tài)模式儲(chǔ)能效率達(dá)68%以上,低壓液態(tài)-高壓液態(tài)模式系統(tǒng)綜合性能最優(yōu),也是未來(lái)的重要發(fā)展方向(Applied Thermal Engineering, 2024, 243:122669)。


  團(tuán)隊(duì)針對(duì)二氧化碳儲(chǔ)能系統(tǒng)能量動(dòng)態(tài)調(diào)度和運(yùn)行評(píng)價(jià)問(wèn)題,構(gòu)建了一種基于壓縮二氧化碳儲(chǔ)能的熱電聯(lián)供(CCES-CHP)系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型,基于系統(tǒng)多工況運(yùn)行特點(diǎn),定義了反映系統(tǒng)儲(chǔ)/釋能功率、質(zhì)量流量和冷卻/放熱功率耦合關(guān)系的無(wú)量綱因數(shù)γ1、γ2和比參數(shù)α1、α2,并且構(gòu)建了儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氣雙SOC模型,提出了一種針對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行可行域分析方法,并進(jìn)一步研究了熱電聯(lián)供模式下運(yùn)行可行域的形狀和特征,分析了熱電分配比調(diào)度變化和考慮寬工況運(yùn)行的運(yùn)行可行域影響規(guī)律,從而為評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行熱電聯(lián)供能力和響應(yīng)跟蹤的靈活性提供了一種思路(Energy, 2024, 291:130122)。


  此外,團(tuán)隊(duì)還研究了二氧化碳液化(CEC/ICMC 2023)、跨臨界二氧化碳儲(chǔ)能(2022 IEEE ICPRE:1135-1139, 2022)和二氧化碳熱泵儲(chǔ)能(2023 IEEE SPEC: 6-12, 2023)等相關(guān)工作。


  在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方面,由中國(guó)科學(xué)院理化所、博睿鼎能動(dòng)力科技有限公司共同研制的“百千瓦液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)能示范驗(yàn)證系統(tǒng)”在河北廊坊順利發(fā)電運(yùn)行,團(tuán)隊(duì)研究了油、水雙工質(zhì)雙級(jí)高效蓄熱、恒壓進(jìn)氣穩(wěn)態(tài)壓縮/膨脹和跨臨界二氧化碳相變調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù),系統(tǒng)理論儲(chǔ)能效率55%,實(shí)驗(yàn)熱回饋效率在87%以上。該項(xiàng)目的成功運(yùn)行打通了二氧化碳儲(chǔ)能系統(tǒng)全流程,為全國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵裝備開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了重要支撐,也為更大規(guī)模級(jí)二氧化碳儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了有效經(jīng)驗(yàn)。


  以上研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目和中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金支持資助。同時(shí)也感謝博睿鼎能動(dòng)力科技有限公司的合作與支持。

圖1 基團(tuán)貢獻(xiàn)法與SAFT-VR-Mie方程法對(duì)臨界參數(shù)預(yù)測(cè)對(duì)比

圖2 不同溫度下相對(duì)作用因子對(duì)二氧化碳溶解弛豫特性影響

圖3 CO2與潤(rùn)滑油溶解度以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相對(duì)偏差

圖4 系統(tǒng)性能隨壓縮機(jī)出口壓力的變化

圖5 考慮實(shí)時(shí)調(diào)度的運(yùn)行可行性域變化

圖6 百千瓦液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)能示范驗(yàn)證系統(tǒng)


留下您的信息如果您對(duì)該企業(yè)或本條內(nèi)容感興趣,請(qǐng)留下您的聯(lián)系方式,將會(huì)有專(zhuān)人跟您聯(lián)系。

    經(jīng)營(yíng)類(lèi)別
    廠家類(lèi)別
    所屬區(qū)域
2024
06/06
09:15
中科院理化所
分享
  
留言

分享到微信朋友圈

打開(kāi)微信,點(diǎn)擊底部的“發(fā)現(xiàn)”,使用 “掃一掃” 即可將網(wǎng)頁(yè)分享到我的朋友圈。

關(guān)注
暖通家
鎏商成長(zhǎng)
研習(xí)社
主站蜘蛛池模板: 素时刻 - 为亿万家庭提供健康饮食 | 汽车漆|汽车油漆|工业油漆涂料|汽车漆加盟-佛山市科涂涂料有限公司 | ?神龙上古堂全国官网_颈腰椎调理服务中心_萨迦藏式秘方渗透法 | 江苏工业双氧水_工业亚硝酸钠的作用与用途_工业双氧水厂家-江苏连云港嘉一化工厂 | 气动球阀,电动蝶阀,调节阀,衬氟阀门,水利控制阀,大口径阀门生产厂家-上海百钢阀门集团有限公司-官网,上海阀门品牌 | 欧派板材官网 | 全屋定制板材 专业供应商 | 山东汇河环保科技集团有限公司,水囊水袋,水罐,油囊,预压水袋,吊重水袋_山东汇河环保科技集团有限公司,水囊水袋,水罐,油囊,预压水袋,吊重水袋 | 上海网站建设-上海网站制作-网站设计-上海做网站公司-SEO优化推广-咏熠软件 | 庭院大门,铝艺大门厂家,别墅庭院大门「免费设计」汉兰达庭院门厂家 | 生物除臭剂-养殖场垃圾除臭剂-垃圾填埋场除臭剂-成都微菌环境 | 快达物流:电商和微商的仓储物流外包和托管服务-北京快达国际物流服务有限公司官方网站 | 上海海外置业展_2024海外置业移民留学展_4月5-7日_企业参展处/免费领门票 | 指纹锁_智能锁_指纹密码锁_智能锁十大品牌_智能门锁厂家-深圳市豪力士智能科技有限公司 | 室内门十大品牌-生态木门厂家-室内门厂家 - 浙江威威工贸有限公司 | 南京消防申报公司-江苏国消设备安装有限公司 | 家用座椅电梯 斜挂升降平台 无障碍升降机 残疾人升降机的生产厂家超易达机械 | 三机一体除湿干燥机,色母机,称重式拌料机,工业冻水机,中央集中供料-东莞市瑞达机械科技有限公司(瑞达国际) | 小麦硬度指数仪-石灰活性测定仪-智能型砂强度仪-北京同德创业科技有限公司 | 重庆中医针灸推拿培训_产后康复理疗师培训_重庆市六合职业培训学校 | 铸铁平台-焊接平台-划线平台-三维焊接平台厂家-泊头市溪海冶金机械设备有限公司 | 万通汽车学校,汽车学校,汽修学校,汽修培训学校,汽车美容学校,汽车维修学校,学汽修-武汉万通汽车学校官方网站 | 重庆监控-监控系统-大型弱电工程-重庆万建电子工程有限责任公司是智能化一级工程公司 | 潍坊劲昊磁电科技有限公司-电磁除铁器,永磁除铁器,管道式除铁器,金属探测仪,磁滚筒,输送设备,给料设备,破碎设备 | 家用座椅电梯 斜挂升降平台 无障碍升降机 残疾人升降机的生产厂家超易达机械 | 厦门公司注册-提供工商登记记账代理服务和营业执照代办地址与注册流程及费用 | 蒸汽发生器-电加热蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器设备厂家-诺贝思蒸汽发生器 | 扬州华工电气有限公司|环氧树脂管|金刚石绝缘板|U型绝缘槽|电解槽绝缘材料 | 停车场设计|地下停车场规划设计|智能停车位地下车库设计施工装修|深圳创安顺停车库规划设计有限公司 | 济宁市泓世新型建材有限公司,山东ALC墙板,GRC轻质隔墙板,预制化粪池,复合墙板加工厂家 | 振动筛_直线振动筛_超声波振动筛-新乡市大汉振动机械有限公司 | 清洁度检测_手动颗粒萃取设备_自动颗粒萃取设备 - 厦门迈纳光学技术有限公司 | 太阳能路灯-庭院灯-太阳能灯生产厂家-北京日月升太阳能科技公司 太阳能路灯生产厂家-郑州太阳能高杆灯价格-道路照明智能路灯-河南坤德照明 | 仪器校准-计量检测-计量校准-中健计量检测(广东)有限公司 | 扭力扳手_扭力扳手检定仪_数显扭力扳手_扭力测试仪_测力计_推拉力计_拉力测试仪_测试台架-上海实干实业有限公司 | 中国建材信息总网-中国建材行业权威的信息资讯平台 | 驾驶洗地机|手推洗地车|天津洗地机|扫地车|仓库工厂扫地机|工业吸尘器|扫雪机|耐洁思 | 实木中药柜,实木中药斗,木制中药柜,木制中药柜的价格,实木中草药柜,安国美佳中药柜厂家 | 锁螺丝机_自动螺丝机_手持式自动锁螺丝机_自动打螺丝机-普思自动化 | 长沙广告设计公司|长沙广告制作|湖南户外广告制作|商业美陈就找湖南盛翔文化传媒有限公司老品牌高品质 | 舟舟宝贝少儿培训网-少儿艺术培训-少儿舞蹈培训-少儿英语培训 | 矿用三环链|锻打/焊接三环链|矿车万能环|三环链销子-济宁卓力工矿设备有限公司 |