Определение энергетического потенциала сжатого воздуха для оценки эффективности работы воздушно-аккумулирующей станции
Аннотация
Статья посвящена термодинамическому анализу процессов, происходящих в накопителях энергии сжатого атмосферного воздуха. В качестве инструмента для исследования процессов сжатия-расширения предлагается метод составления и анализа эксергетического баланса. В результате могут быть оценены основные показатели – потенциал сжатого воздуха и эффективность всех элементов схемы и воздушно-аккумулирующей станции (ВАЭС) в целом. Процедура исследования показана на примере адиабатической ВАЭС. Рассчитаны зависимости конечной температуры, удельной эксергии и работы сжатия на 1 тыс. м3 атмосферного воздуха от степени его сжатия. ВАЭС такого типа по объективным причинам не может иметь высокую термодинамическую эффективность. Однако она обладает рядом экономических преимуществ, а также и хорошо совместима с возобновляемыми источниками энергии, например, с ветроэнергетическими установками. Для повышения КПД процесса необходимо преобразовать тип ВАЭС в неадиабатический, что потребует изменения схемы и режима работы ее элементов. При этом сжатие в компрессоре должно производиться с максимально возможным отводом тепла, а процесс расширения в ГТУ открытого типа должен осуществляться с подводом тепла.
Об авторах
В. С. СтепановРоссия
Степанов Владимир Сергеевич – доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и электротехники.
Т. Б. Степанова
Россия
Степанова Татьяна Борисовна – доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и электротехники.
Н. В. Старикова
Россия
Старикова Наталья Владимировна – кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и электротехники.
Список литературы
1. Стычинский З.А. Возобновляемые источники энергии: теоретические основы, технологии, технические характеристики, экономика / З.А. Стычинский, Н.И. Воропай. Магдебург–Иркутск: Отто-фон-Герики Университет Магдебург, 2010.
2. Литвак В.В. Основы регионального энергосбережения (научно-технические и производственные аспекты) / В.В. Литвак. Томск: Изд-во НТЛ, 2002.
3. Безруких П.П. Использование ветра. Техника. Экономика. Экология / П.П. Безруких . М.: Колосс, 2008.
4. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа / В.М. Бродянский. М.: Энергия, 1973.
5. Степанов В.С. Определение термомеханической эксергии газообразного топлива и потенциала энергосбережения в системах газоснабжения / В.С. Степанов, Т.Б. Степанова // Промышленная энергетика. 2013. №11. С. 2–6.
6. Stepanov V.S. Analysis of energy efficiency of industrial processes / V.S. Stepanov. Heidelberg: Springer-Verlag, 1992. 186 p.
7. Эксергетические расчеты технических систем: справочное пособие / Под ред. А.А. Долинского, В. М. Бродянского. Киев: Наукова думка, 1991.
8. Степанов В.С. Эксергетический анализ систем генерирования, транспорта и потребления энергии / В.С. Степанов, Т.Б. Степанова, Н.В. Старикова. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ.
9. Степанов В.С. Термодинамические исследования металлургических процессов: энергетические балансы, эксергетический анализ / В.С. Степанов, С.В. Степанов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006.
10. Степанов В.С. Потенциал и резервы энергосбережения в промышленности / В.С. Степанов, Т.Б. Степанова. Новосибирск: Наука, 1990.
Для цитирования:
Степанов В.С., Степанова Т.Б., Старикова Н.В. Определение энергетического потенциала сжатого воздуха для оценки эффективности работы воздушно-аккумулирующей станции. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(3-4):27-37. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-4-27-37
For citation:
Stepanov V.S., Stepanova T.B., Starikova N.V. Evaluaation the energy potential of compressed air for determining efficiencty of air-accumulating electric. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(3-4):27-37. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-4-27-37