具有CO2負排放的風電高溫儲能系統(tǒng)模擬

　　2)風電消納系統(tǒng):經(jīng)旋風分離器分離出的固體CaCO3存儲于CaCO3儲罐中,到夜間用電負荷低谷時段投入到CaCO3煅燒爐中煅燒,CaCO3煅燒所需的熱量是由風電電加熱提供,煅燒爐的溫度達到900-1000℃。煅燒產生高溫CaO和高溫CO2,經(jīng)分離后高溫CaO送入CaO儲罐中存儲,高溫CO2則送入CO2捕集封存系統(tǒng)。
　　3)CO2捕集封存系統(tǒng):CaCO3煅燒爐分離出的CO2溫度為900-1000℃,進入余熱鍋爐中加熱給水,產生蒸汽進入汽輪機做功。余熱利用后的CO2通過多級中間水冷式壓縮機被壓縮儲存。
　　3技術分析
　　在AspenPlus軟件中,搭建完整的系統(tǒng)模型并對其進行模擬分析,模擬是基于穩(wěn)態(tài)及熱力學平衡狀態(tài)進行的。
　　1)分析碳酸化爐的接入位置對系統(tǒng)儲電效率、CO2捕集量及系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響。不同的接入位置對應不同的反應效率及能量損耗,接入位置影響旋風分離器分離出的固體帶走的熱量,系統(tǒng)CO2捕集量以及排煙損失。因此需要綜合考慮上述3個技術指標,確定最優(yōu)的接入位置。
　　2)分析碳酸化爐和CaCO3煅燒爐溫度對系統(tǒng)儲電效率和CO2捕集量的影響。通過靈敏度分析檢驗關鍵設計變量變化對系統(tǒng)性能的影響,確定碳酸化爐和CaCO3煅燒爐溫度的最佳工作溫度。
　　4結論及局限性
　　利用CaO和CaCO3的循環(huán)將生物質直燃電廠與風電系統(tǒng)結合,這種方法不受地理位置的限制,能實現(xiàn)對“棄風”的大規(guī)模消納,合理有效地提高能源利用率;同時,也可對燃料燃燒排放的CO2進行捕集,實現(xiàn)了儲能過程的CO2負排放。
　　本文的局限性在于選擇的生物質直燃電廠負荷較小,發(fā)電效率低,較大程度的限制了系統(tǒng)儲電效率。
　　主要作者介紹
　　周馳,東南大學碩士研究生,東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室。主要研究方向:熱力系統(tǒng)優(yōu)化與控制。
　　向文國,東南大學博士生導師,東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室。主要研究方向:潔凈煤燃燒、熱力系統(tǒng)優(yōu)化與控制等。發(fā)表論文70余篇,其中SCI收錄論文11篇,EI收錄論文38篇,獲得國家發(fā)明專利授權3項,國家發(fā)明專利公示9項。