[发明专利]一种与煤电耦合的高压空气储能系统最优热源的确定方法

权利要求书

1.一种与煤电耦合的高压空气储能系统最优热源的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

以煤电机组汽轮机六段抽汽为基本热源方案，进行各个方案的静态回收年限对比；

若各方案的静态回收年限最低值仍大于等于基本方案，认定基本方案为最优热源；

若各方案的静态回收年限最低值小于基本方案，认定静态回收年限最低值对应的方案为最优热源；

其特征在于，所述静态回收年限Y_i按照以下公式计算：

其中，C_i为与煤电耦合的高压空气储能系统的建设投资，M_i为与煤电耦合的高压空气储能系统的年收益；

所述与煤电耦合的高压空气储能系统的年收益M_i按照以下公式计算：

M_i＝((N_tot,i-N_net0)×H-N_ch)×E                     (2)

其中，i为某种热源方案，N_tot,i为在膨胀环节的净上网出力，H为储能系统膨胀环节年利用小时，N_ch为高压空气储能系统储能环节的年耗电量，E为上网电价；N_net0＝N_g-N_cy，为不与高压空气储能系统耦合的孤立煤电机组净上网电功率，其中N_g为定锅炉蒸发量Q下的发电机功率，N_cy为厂用电功率；

所述在膨胀环节的净上网出力按照以下公式计算：

N_tot,i＝N_g-N_cy-N_p+N_exp                       (3)

其中，N_p为循环水泵耗功，N_exp为单缸空气透平发电功率。

2.根据权利要求1所述的与煤电耦合的高压空气储能系统最优热源的确定方法，其特征在于，所述单缸空气透平发电功率N_exp按照以下公式计算：

其中，C_p,a为空气定压比热容；m_a为空气质量流量；T_in,air为空气透平入口温度；β为空气透平膨胀比，n为多变系数；η_m和η_ge分别为空气透平机械效率和发电机效率。

3.根据权利要求1所述的与煤电耦合的高压空气储能系统最优热源的确定方法，其特征在于，所述循环水泵耗功N_p按照以下公式计算：

其中，m_w为循环水泵出水流量；m_H为循环水泵扬程；η_pu和η_e分别为循环水泵和电动机效率；g为重力加速度。

4.根据权利要求1所述的与煤电耦合的高压空气储能系统最优热源的确定方法，其特征在于，所述定锅炉蒸发量Q下的发电机功率N_g按照以下公式计算：

N_g＝f_g(Q,Q_ex)                              (6)

其中，Q_ex为煤电机组传递给储能系统的换热负荷。