跨临界二氧化碳储能系统的热力学性质研究

摘要

二氧化碳储能（CCES）是在压缩空气储能（CAES）基础上发展起来的一种新型储能技术，具有零碳排放、储能密度高以及安全可靠等优势。为进一步利用CO₂易液化、能量密度高的特性，提出了一种含气液两相变化的跨临界二氧化碳储能系统（TC-CCES）。该系统低压储罐内部为气液混合物，且在系统运行过程中始终保持该状态。对所提出的TC-CCES进行了能量分析和（火用）分析，并仿真获取了系统运行过程中的动态特性，同时着重分析了高压储气罐初始温度对系统性能的影响。研究结果表明，降低高压罐初始温度对提升系统效率有积极作用，当系统运行至稳定状态时，效率可达56.93%,储能密度为3 510 kJ/m³。

关键词

跨临界二氧化碳储能 / 气液两相 / 能量守恒 / (火用)平衡 / 动态特性