A comparative study of liquid, solid and hybrid adiabatic compressed air energy storage systems

چکیده

کلمات کلیدی

1- مقدمه

شکل 1- نمودار شماتیک سیستم ترکیبی A-CAES.

2- شرح سیستم‎ها

3- مدل‌سازی ترمودینامیکی اجزا

3- 1- سیستم TES جامد

3- 2- سیستم TES مایع

3- 3- کمپرسور و منبسط کننده

3- 4- مبدل حرارتی

3- 5- مدل سازی حفره زیرزمینی

4- مدل سازی هزینه قطعات

4- 1- هزینههای سیستم TES

جدول 1- ثابت‎های استفاده شده در معادلات هزینه خرید قطعات.

4- 2- هزینه کمپرسور و منبسط کننده

شکل 2- اعتبارسنجی معادلات هزینه کمپرسور/منبسط کننده.

4- 3- هزینه‌های مبدل حرارتی

4- 4- هزینه حفره زیرزمینی

5- مطالعات پارامتری

5- 1- تأثیر پارامترهای حفره

جدول 2- مقادیر اسمی، حداقل و حداکثر متغیرهای طراحی برای مطالعه پارامتری.

5- 2- تاثیر اندازه مبدل حرارتی برای سیستم‌های مایع و ترکیبی

5- 3- اثر راندمان فشرده سازی و انبساط

شکل 3- تغییر راندمان و هزینه واحد با پارامترهای حفره و مبدل حرارتی.

5- 4- تأثیر پارامترهای بستر فشرده برای سیستم‌های جامد و ترکیبی

6- مطالعه بهینه سازی

6- 1- موازنه هزینه و کارایی و روندهای کلی طراحی

شکل 4- تغییر کارایی سیستم با راندمان توربوماشین و پارامترهای بستر فشرده.

6- 2- مقایسه طرح‌ها با راندمان ثابت

شکل 5- جبهه پارتو و توزیع اتلاف و هزینه برای سه سیستم. (توزیع اتلاف و هزینه برای طرح‌هایی با راندمان رفت و برگشتی ترمودینامیکی χ=70٪ هستند). 

شکل 6- جبهه‌های پارتو برای A-CAES مایع با سیالات حرارتی مختلف.

جدول 3- متغیرهای طراحی و نتایج اصلی برای طرح های اسمی و بهینه نشان داده شده در شکل 5الف.

جدول 5- هزینه و خواص ترمودینامیکی مایعات TES که معمولا استفاده می‎شوند [14، 15، 36-34].

6- 3- انتخاب محیط  ذخیره سازی برای TES مایع

6- 4- حساسیت به فرضیات هزینه

6- 5- تأثیر نسبت انرژی به توان ذخیره شده

7- نتیجه گیری

شکل 7- جبهه‌های پارتو سیستم‌های A-CAES ترکیبی: (الف) با سناریوهای مختلف فاکتور هزینه (موارد اسمی، خوش‌بینانه و بدبینانه). (ب) با ظرفیتهای مختلف ذخیره‌سازی (با استفاده از فاکتورهای هزینه اسمی).

فهرست علائم و اختصارات