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作者:王志朋;叶琳;童欢;侯焙然;张家兴;张宇;李敏霞;田华;
单位:天津大学先进内燃动力全国重点实验室;上海船舶设备研究所;
摘要:可再生能源发电的间歇性和波动性对电网的消纳能力提出了巨大挑战,基于热泵和有机朗肯循环的余热耦合卡诺电池被认为是潜在的解决方案之一,但其电-电转换效率受热源温度影响较大。为解决这一问题,提出了一种在充、放电模块分别应用了补气增焓和抽气回热技术的新型高效卡诺电池系统。基于所建立的热力学模型,研究了该系统在不同运行参数下的循环性能,并分析了其在广州、南京、哈尔滨3座典型城市中的能耗表现和经济性。结果表明:卡诺电池系统的电-电转换效率随热源温度的升高、环境温度的降低而增大,且新系统在充放电过程均存在最优中间压比使效率达到最佳;与传统卡诺电池系统相比,新系统在广州、南京、哈尔滨3座城市的日平均电-电转换效率分别提升了21.8%、22.5%和23.6%,年净收入分别提升了45.6%、52.8%和50.2%。该研究为卡诺电池系统的提效提供了理论指导。
关键词:卡诺电池;;补气增焓;;抽气回热;;能效表现;;经济性
基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFF0306801)~~