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二氧化碳壓縮機在儲能系統中的應用

發(fā)布時(shí)間:2024-06-14
  • 二氧化碳儲能(CCES),是一種氣液互轉、兩態(tài)協(xié)同儲能技術(shù),其基本原理是在用電低谷期,利用余電將常溫常壓的二氧化碳氣體壓縮為液體,并將壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱能儲存起來(lái);在用電高峰期,利用存儲的熱能加熱液態(tài)二氧化碳至氣態(tài),驅動(dòng)透平發(fā)電。
  • 由于CO2在釋放儲存能量時(shí)膨脹速度較快,因此與CAES(空氣儲能) 系統相比CCES系統的響應速度更快,通常其可用分鐘級來(lái)衡量。同時(shí),CCES系統規??梢詾閹资叩綆装僬淄?,靈活性較高?;贑CES系統響應速度快、靈活性高的特點(diǎn)通常適用于以下應用場(chǎng)景。
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  • CCES系統主要由二氧化碳儲罐、壓縮機、透平、蓄熱蓄冷子系統組成。二氧化碳壓縮機作為系統儲能階段中的關(guān)鍵設備,其性能的優(yōu)劣直接影響著(zhù)系統的轉換效率。其中活塞式壓縮機是應用最廣泛的往復式壓縮機; 對比各類(lèi)壓縮機的特點(diǎn)與適用范圍可得:活塞式壓縮機適用于高壓力、中小流量以及較小排氣量的壓縮需求。二氧化碳活塞式壓縮機因其結構特點(diǎn),應用領(lǐng)域廣泛,更加適用于儲能系統和工業(yè)制冷。
  • CCES系統中活塞式壓縮機存在的問(wèn)題及措施
  • 針對儲能系統來(lái)說(shuō),對壓縮機效率的評價(jià)指標主要采用壓縮機的絕熱效率。壓縮機作為CO2儲能系統中的重要部件之一,其絕熱效率的大小直接影響著(zhù)整個(gè)儲能系統的循環(huán)效率。
  • 壓力損失對絕熱效率有影響。氣體在進(jìn)入或排出氣缸前后,需經(jīng)過(guò)濾清器、氣閥、冷卻器、管道等一系列阻力元件,從而產(chǎn)生流動(dòng)阻力造成壓力損失,其中產(chǎn)生的壓力損失以經(jīng)過(guò)氣閥阻力元件為主。在氣體進(jìn)入和排出氣缸時(shí),氣體需要克服氣閥彈簧力及閥片慣性力,這會(huì )導致其實(shí)際進(jìn)出氣壓力分別低于和高于名義進(jìn)出氣壓力。這種情況會(huì )導致壓縮機實(shí)際指示功率變大,從而影響其絕熱效率。
  • 氣體泄漏對絕熱效率有影響。進(jìn)、排氣閥密封不好,活塞環(huán)、填函的密封性能不佳等都會(huì )引起氣缸內氣體向外泄漏或由相鄰高壓級向低壓級氣缸泄露。由于氣體泄漏的影響,壓縮機實(shí)際排出的氣體量減小,氣缸利用率降低,功率損耗增加,絕熱效率減小。
  • 措施:優(yōu)化進(jìn)、排氣管道與氣閥設計。在進(jìn)、排氣管道設計過(guò)程中應盡量使得管道內壁光滑,同時(shí)保證壓縮機在工作時(shí)管道不曲折,減少阻力損失。在氣閥設計方面,應選擇合適的氣閥參數(氣閥升程、彈簧剛度、氣閥質(zhì)量以及閥口面積等)與氣體力相匹配。針對氣體泄漏問(wèn)題,可提高氣缸、活塞環(huán)等元件的加工精度,合理優(yōu)化活塞和缸體的幾何結構,避免缸體和活塞間存在泄漏縫隙。除此之外,還應采用多道活塞環(huán)以起到多次節流的作用,增強壓縮機的密封性,減少泄漏。
  • 面對全球能源結構轉型壓力和大規模清潔物理儲能技術(shù)應用的緊迫需求,二氧化碳儲能(CCES)技術(shù)是一種具備長(cháng)時(shí)間、穩定、高效儲能特性且行業(yè)吸引性高的新型清潔物理儲能技術(shù)。隨著(zhù)不斷研究與創(chuàng )新,二氧化碳儲能必將朝著(zhù)高性能、低成本、規?;?、多應用場(chǎng)景的方向發(fā)展,從而為未來(lái)以可再生能源為主的能源體系和多能源協(xié)同互補網(wǎng)絡(luò )提供重要解決方案。
  • 優(yōu)尼捷UNIGY是專(zhuān)業(yè)從事氣體壓縮機生產(chǎn)的企業(yè)之一,我們銷(xiāo)售的產(chǎn)品有高壓空氣壓縮機,無(wú)油氣體壓縮機,(SF6)六氟化硫壓縮機,萊寶真空泵,萊寶真空泵油,干式螺桿真空泵,萊寶真空泵維修,配件業(yè)務(wù),我們不止為客戶(hù)提供壓縮機,更為客戶(hù)提供無(wú)油壓縮氣體真空系統解決方案
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