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第57卷第1期中国电力Vol.57,No.1
2024年1月ELECTRICPOWERJan.2024
基于压缩空气储能与增强型地热的三联产系统
热力学分析
梁健，王蒙，杨亚欣，胡杨，姚尔人12133
(1.
陕西省天然气股份有限公司，陕西
西安710016；2.
陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西
西安710005；
3.
西安交通大学
能源与动力工程学院，陕西
西安710049)
摘要：为提升压缩空气储能技术的能量利用率与供能灵活性，基于能量梯级利用原理，提出了一种耦合
压缩空气储能与增强型地热技术的冷热电联产系统。通过建立系统的热力学模型，研究了关键运行参数对
系统热力学性能的影响规律，并以系统㶲效率和单位能量成本为目标函数，获得了系统的多目标优化解
集。结果表明，膨胀机与换热器是系统高效运行的关键设备，提升这2个设备的运行效率对于系统热力学
性能以及输出功量的提升作用显著，采用多目标优化方法得到系统的最优㶲效率为55.73%，最优单位能量
成本为6
378.94
元/kW，能量效率和相对节能率较设计工况分别提升了6.1%和10.68%。研究结果从热力学和
经济学角度为系统的工程应用提供了理论依据。
关键词：压缩空气储能；地热技术；冷热电联产；能量分析；㶲分析
DOI：10.11930/j.issn.1004-9649.202306024
0引言点，被认为是最具有发展前景的大规模储能技术
之一[10-11]。
能源需求的日益增长和化石燃料的短缺激化压缩空气储能技术是基于燃气轮机技术的能
[1]量储存系统，其运行过程分为储能过程和释能过
了全球能源危机。为此，大力开发可再生能源
[2]程。在储能过程中，波动的可再生能源或富余的
已经成为世界各国的共识。然而，以风能、太
阳能为代表的可再生能源存在着固有的随机性电能驱动压缩机机组工作，将环境中的空气加压
和波动性等特征，这给可再生能源的大规模并至高压状态并存储于储气装置中；在释能过程
网带来了严峻挑战，甚至引发了严重的弃风弃光中，高压空气从储气装置内释放，进入燃烧室与
现象。
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