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              熱泵儲電技術研究取得新進展
              发稿时间:2019-08-15         作者:王亮          来源:儲能研發中心     【字号:

                熱泵儲電是一種新型的大規模物理儲電技術,具有成本低、儲能密度高和不受地理條件限制等優點,具有廣闊的研究價值和應用前景。熱泵儲電系統通常由壓縮機、膨脹機、儲熱器和儲冷器組成,如圖1所示。其工作原理爲,在儲能時通過逆向布雷頓循環(熱泵循環)將熱能從儲冷器內部抽出至儲熱器,並存儲冷能與熱能;當需要電能的時候,通過正向布雷頓循環(動力循環)將存儲的熱能和冷能轉化爲電能。 

                近年來該技術受到歐美的重點關注和支持,被歐洲儲能協會(EASE)和美國儲能協會(ESA)列为重要储能技术之一。研究所儲能研發中心自2015年起開始對基于正/逆布雷頓循環的熱泵儲電技術進行研究與探索,通過熱力學建模方法全面分析了循環工質物性和系統壓比等參數對熱泵儲電系統性能的影響,相關成果已發表在中國電機工程學報等國內外知名期刊上。 

                近期, 工程热物理研究所儲能研發中心在热泵储电技术研究方面取得了新的重要进展。首先,研究揭示了热泵储电系统中的填充床储热储冷设备的质量流不均衡的现象,通过理论分析提出了斜温层推移和质量平衡数学模型,并通过了实验验证,进而提出了质量流量不平衡度修正的系统效率表达式。提出了基于二元直径混合填充床的质量流量自平衡型热泵储电系统。结果表明,通过提高储热材料的热容和降低孔隙率,可以有效处理质量流量的不平衡,从而获得更高的充放效率和储能密度。研究结果发表在能源领域知名期刊Energy Conversion and ManagementIF=7.181)上:“ Wang Liang et al.. Energy Conversion and Management, 2019, 185: 593-602”。另一方面,通過耦合求解動力學、熱力學和傳儲熱過程,開展了基于有限熱力學方法的熱泵儲電系統連續循環非穩態分析。研究了10MW/40MWh熱泵儲電系統的連續循環過程非穩態特性,全面分析了系統壓比、壓縮/膨脹機效率、儲能介質尺度、儲能裝備結構以及運行控制等因素對熱泵儲電系統的影響,並揭示其內在關聯影響機制。研究結果發表在能源領域知名期刊Renewable and Sustainable Energy ReviewsIF=10.556)上:“Wang Liang et al. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2019, 111: 523-534. 

                相關成果已申請中國發明專利5項和實用新型專利5項,受到中科院青促會項目和所長基金(基金評優獎勵)項目支持等。 

               

               

               

               
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