电解水制氢储能与Allam循环发电集成系统的热力学特性分析

摘要：

为充分利用可再生能源和提高发电系统效率,提出了一种基于固体氧化物的电解水制氢储能与Allam循环发电的集成系统.将高效率的Allam循环应用于电解水制氢储能系统,电解水储能系统负责为Allam循环提供燃料和纯氧,建立了该系统的热力学计算模型.通过 Matlab 自编程对该系统进行了仿真计算,重点分析了透平进出口参数、动力设备等熵效率、电解效率和循环最低温度对储能-发电系统的影响规律.结果表明:在设计工况下,集成系统效率达到 54.47%,储能密度为 214.85 kW·h·m-3.存在最佳透平进口温度、最佳透平进口压力、最佳透平出口压力使系统效率达到峰值.相较其他动力设备,透平内效率对集成系统性能影响最大,透平内效率从82%增大至 92%,集成系统效率提高了 2.55%.降低发电循环的最低温度可以提升集成系统性能,当循环最低温度从 26℃降低至-4℃,集成系统效率提高了 6.03%.该研究对发展新型大规模电储能技术具有一定的借鉴意义,参数分析结果可为工程实际应用提供理论支撑.

关键词：电解水、Allam循环、集成系统、热力学分析

所属期刊栏目：57

分类号：TK11(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51976147

在线出版日期：2023-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-9