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.