基于热泵储电的绝热钙循环卡诺电池系统特性及优化研究.pdfVIP

第13卷第12期储能科学与技术Vol.13No.12

2024年12月EnergyStorageScienceandTechnologyDec.2024

热化学储能专刊

基于热泵储电的绝热钙循环卡诺电池系统特性及优化研究

丁扬，王翰文，陆文杰，罗元俊，凌祥

（南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京211816）

摘要：为应对能源短缺危机和时空分布不均的挑战，本工作结合钙基热化学储能与热泵储电的优势，提出一种

新型耦合系统。通过热泵为分解反应供热以高密度储能，水合反应放热驱动发电高效释能，杜绝存储过程能量

耗散，实现长时大规模储能。分析操作参数对往返效率的影响，在本工作考察范围内储能过程循环压比增加正

向提升往返效率，但过高的压比加大设备负担且边际效用递减。热泵吸热温度和分解反应温度不宜偏离过远，

370℃、415℃时往返效率分别最高，需尽可能降低夹点温度，避免高品位热能降级使用。释能过程提高发电

循环压比或使中间级压力接近理想值，可增加循环净功，往返效率升高。更高的水合反应温度、热机吸热温度

以及Ca(OH)存储温度对往返效率有增益效果，而CaO和HO预热温度影响甚微。采用“黑箱”模型和夹点方

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法，并借助改进的遗传算法优化系统参数。换热网络㶲损得到有效控制，往返效率最高可达65.96%，是一种颇

具竞争力的能量存储方式。

关键词：钙基热化学储能；热泵储电；卡诺电池；参数优化；往返效率

doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0918

中图分类号：TK02文献标志码：A文章编号：2095-4239（2024）12-4247-12

CharacteristicsandoptimizationstudyofanadiabaticCa-

loopingCarnotbat