1項目背景
隨著傳統(tǒng)能源的日漸枯竭和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，杰里米?里夫金提出的能源互聯(lián)網(wǎng)概念引發(fā)了廣泛的關(guān)注，微能源網(wǎng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成形式將是未來能源系統(tǒng)發(fā)展的趨勢之一。通常情況下，由于能源生產(chǎn)和消費(fèi)難以做到實時平衡，儲能成為支撐微能源網(wǎng)運(yùn)行的重要組成部分。CAES尤其是非補(bǔ)燃式的CAES本身具備冷熱電三聯(lián)供的功能，可以很好地滿足微能源網(wǎng)中電能、熱能等多種形式能量的綜合利用的需求。雖然CAES目前還較少地被運(yùn)用在小規(guī)模的系統(tǒng)中，但近來國內(nèi)外微型非補(bǔ)燃式CAES的研究和實驗取得的一系列成功，使其應(yīng)用于微能源網(wǎng)的前景樂觀。
2論文所解決的問題及意義
論文在對微能源網(wǎng)中的儲能需求進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，針對城市社區(qū)的特點(diǎn)，提出一種基于壓縮空氣儲能的微能源網(wǎng)架構(gòu)，如圖1所示，通過非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能消納光伏發(fā)電，利用其所具有的冷熱電三聯(lián)供功能，滿足用戶對于能源的多樣性需求。
圖1基于壓縮空氣儲能的城市社區(qū)微能源網(wǎng)架構(gòu)
根據(jù)對微能源網(wǎng)的容量配置分析，論文為其配套設(shè)計了容量為500kW×2h的非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)流程如圖2所示，理論“電換電”效率為60.8%。
圖2非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲能系統(tǒng)流程示意圖
為更好地探索其運(yùn)行特性，對非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能的能量轉(zhuǎn)換特性進(jìn)行分析，得到隨著供熱比例的增加，系統(tǒng)的發(fā)電量、供熱量、供冷量先維持不變，當(dāng)供熱比例大于0.3時，發(fā)電量開始減小，供熱量和供冷量開始增加。當(dāng)供熱比例由0變化至1時，總能量利用效率由93.5%升至174.1%，由于電能屬于高品位的能源，系統(tǒng)輸出的能量中包含熱能和冷能等低品位能源，因此系統(tǒng)的總能量利用最高可達(dá)1.74，其效益較明顯。
3論文重點(diǎn)內(nèi)容
論文主要包含以下兩方面內(nèi)容：1)針對城市居民小區(qū)的需求特點(diǎn)，提出一種社區(qū)微能源網(wǎng)架構(gòu)，根據(jù)實際居民小區(qū)的負(fù)荷情況對系統(tǒng)中的主要設(shè)備進(jìn)行容量配置；2)為其配套設(shè)計一套500kW×2h的非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲能系統(tǒng)，并分析該系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下的能量轉(zhuǎn)換特性，提出不同季節(jié)的運(yùn)行模式。
4結(jié)論
論文提出的社區(qū)微能源網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計，結(jié)合具體的應(yīng)用場景論證微能源網(wǎng)這個新興的概念的可行性。對于儲能子系統(tǒng)的配套設(shè)計充分發(fā)揮了壓縮空氣儲能技術(shù)的優(yōu)勢，有效提高了能源的綜合利用效率。未來可依據(jù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等進(jìn)行更深層次的多目標(biāo)優(yōu)化配置，并將優(yōu)化運(yùn)行得到的性能指標(biāo)與目前普遍采用的各種能源分產(chǎn)分供的形式進(jìn)行對比，以期更直觀地顯示出微能源網(wǎng)的優(yōu)勢。
