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OA北大核心CSTPCD

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)_(2)存储温度对往返效率有增益效果,而CaO和H_(2)O预热温度影响甚微。采用“黑箱”模型和夹点方法,并借助改进的遗传算法优化系统参数。换热网络(火用)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。