超临界二氧化碳-高温热泵联合储能发电系统设计及分析.pdfVIP

第53卷第4期Vol.53No.4

2024年4月THERMALPOWERGENERATIONApr.2024

DOI:10.19666/j.rlfd.202312175

超临界二氧化碳-高温热泵联合储能

发电系统设计及分析

1,22221

章颢缤，周宇，刘琰，宓霄凌，徐超

（1.华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206；

2.浙江高晟光热发电技术研究院有限公司，湖州313002）

［摘要］为解决可再生能源间歇性和波动性导致的电力供需不匹配问题，提出了一种基于超临界二

氧化碳（S-CO）循环和高温热泵的联合循环储能发电系统，该系统是卡诺电池形式的一

2

种创新探索。通过熔盐储热装置和水储冷装置实现能量交换，有效联合了热泵循环加热过

程和S-CO循环发电过程，获得了较高的储能发电系统往返效率。模拟计算了联合循环的

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典型工况参数和热力性能，分析了S-CO循环中主要参数对系统整体效率的影响。结果表

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明：提高膨胀机入口温度有助于提高整体循环效率，系统最优往返效率可达62.8%，同时

储热熔盐需求量减少；提高主压缩机入口气体参数可使系统效率达到极限值，超过该值后

整体循环效率不再提高；主再压缩机分流比为0.35时系统效率达到最优；确定了S-CO2

循环系统最佳运行工况，比同工况下简单布雷顿系统往返效率高7.98%。

［关键词］超临界二氧化碳；高温热泵；卡诺电池；热力性能；效率

［引用本文格式］章颢缤,周宇,刘琰,等.超临界二氧化碳-高温热泵联合储能发电系统设计及分析[J].热力发电,2024,

53(4):53-62.ZHANGHaobin,ZHOUYu,LIUYan,etal.Designandanalysisofasupercriticalcarbondioxideand

high-temperatureheatpumpcombinedenergystorageandpowergenerationsystem[J].ThermalPowerGeneration,2024,53(4):

53-62.

Designandanalysisofasupercriticalcarbondioxideandhigh-temperatureheat

pumpcombinedenergystorageandpowergenerationsystem

1,22221

ZHANGHaobin,ZHOUYu,LIUYan