压缩空气储能系统涡轮膨胀机设计研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1．研究背景及意义

近些年来，新能源领域蓬勃发展，间歇式、不稳定的可再生能源并网比例不断增加，加上电网发展的诸多限制，各种能源应用问题和环境问题也随之出现，而储能技术则能够有效应对些问题。现在世界上储能技术各有不同，储能方式主要有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能四种类型。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能；电磁储能包括超导、超级电容器储能；电化学储能包括铅酸、锂离子、钠硫和液流等电池储能；相变储能包括蓄热和蓄冷储能等方式^[1-2]。

到目前为止，己经相对较为成熟并且能够大规模商业化运行的只有抽水储能和压缩空气储能这两种储能技术。同时，从储能规模和容量来看，也只有抽水储能和压缩空气储能能够进行大规模的能量存储。抽水储能是利用水的势能进行能量的存储，抽水储能需要有两个存在一定高度差的水库，在用电低谷时用水泵将低位水库的水抽到高位水库储存能量，在用电高峰时高位水库中水由上而下排放到低位水库，水流驱动水轮发电机组进行发电，抽水储能是目前世界上广泛使用的电力储能系统。抽水储能也有其局限性，抽水储能需要有良好的地理位置，并且电站建设周期较长，建设和使用的过程中还可能对生态环境造成破坏，所以在应用上受到一定的限制。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究内容：

（1）系统的热力学分析及系统流程模拟

对压缩空气储能系统进行热力学分析计算，采用aspen plus软件对压缩空气储能系统流程进行模拟，确定向心涡轮膨胀机的最优设计参数。