[发明专利]一种回热式压缩空气储能系统效率的定量评估方法

权利要求书

1.一种回热式压缩空气储能系统效率的定量评估方法，其特征在于，该方法计算得到的回热式压缩空气储能系统效率作为设置回热式压缩空气储能系统的技术依据，该方法包括：

将回热式压缩空气储能系统效率的定量评估分为分环节效率及整体环节效率的定量评估，其中，分环节效率的定量评估为对压缩储能环节效率、回热环节效率、储放气环节效率及膨胀释能环节效率的定量评估；

对于各个分环节效率的定量评估，分别根据该分环节的功率或能量的输出输入比值变化，作为该分环节的功率定量评估值；

对于整体环节效率的定量评估，根据膨胀释能环节效率与压缩储能环节效率，以及膨胀释能环节效率、压缩储能环节效率与外界的技术功交换值计算得到；

将得到的各个分环节的功率评估值及计算得到的系统整体效率，计算回热式压缩空气储能系统回热环节的效率；

在该方法之前，设置技术术语表及假设条件，包括：q_com表示压缩机进气量kg/h，表示储气罐内初始工作压强和最大工作压强，表示各级压缩机进气口压强和出气口压强，p_val，T_val表示节流阀排气端的压强和温度，表示各级压缩机进气口温度和出气口温度，q_tur表示透平排气量kg/h，N_com表示压缩机包含的级数，表示透平各级进气口压强和出气口压强，T_res，p_res表示回热系统中水箱保持的温度和压强，表示透平各级进气口温度和出气口温度，表示压缩机端各级回热进气口压强和出气口压强，N_tur表示透平的级数，表示压缩机端各级回热进气口温度和出气口温度，表示压缩机从电网侧吸收的电能，N_hcom＝N_com-1及N_htur＝N_tur-1表示回热系统在压缩机端/透平端的级数，表示透平向电网侧提供的电能，p_stor，T_stor表示储气罐的内部的压强和温度；

假设条件为：

(1)整个回热式压缩空气储能系统的压缩过程指储气罐压强从初始工作压强到最大工作压强的过程；

(2)回热式压缩空气储能系统的压缩机共有N_com级压缩，且第N_com-1级压缩的排气压强第N_com级压缩的排气压强

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对压缩储能环节效率的定量评估为：

其中，Δt_com代表压缩过程的总时间；为压缩储能环节经时间Δt_com后、储气罐压强为p_stor时电网系统侧的电功率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回热环节效率的定量评估包括每一压缩级的回热占比，第N_com级压缩的回热占比同储气罐压强之间的关系及回热占比同储气罐压强之间的关系，其中，

稳态压缩级的回热占比：

单位时间第N_com级压缩的回热占比同储气罐压强之间的关系：

其中，

回热占比同储气罐压强之间的关系：

其中，δ(p_stor)＝(1+m(p_stor))/(1+n(p_stor))；表示非稳态压缩级向回热系统释放热功率同稳态压缩级向回热系统释放热功率的比值；表示非稳态压缩级压缩气体技术功功率同稳态压缩级压缩空气技术功功率的比值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述储放气环节效率的定量评估为：

其中，c₀，c₁，c₂，c₃是理想空气的定压比热与温度的关系系数；T′＝T/10000。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述膨胀释能环节效率的定量评估为：表示向电网提供的电能与透平对外界所做技术功能量之比。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述压缩空气储能系统整体效率表示为：

及表示为：