基于掺氢燃气轮机的综合能源系统热经济学性能研究

为实现燃驱天然气场站的低碳高效运行,构建了一种新型综合能源系统架构,采用蒸汽循环回收燃气轮机的余热,电能用于驱动固体氧化物电解制氢技术产生氢气,进而将氢气通入燃气轮机中实现掺氢燃烧,同时利用压缩空气储能技术将可再生能源转化成稳定的电能输出.计算结果表明,系统在设计工况下的能量效率、?效率和平准化单位能量成本分别为 85.66%、41.37%和 294.70 元/(MW·h).敏感性分析表明,燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环低压锅炉压力和抽汽系数、压缩空气储能技术释能功率对系统热力学性能影响显著,而燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环抽汽系数对系统经济学性能影响显著.多目标优化结果表明,系统的最优?...

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Published in中国电力 Vol. 57; no. 1; pp. 195 - 208
Main Authors 黄呈帅, 梁健, 李波, 杨亚欣, 胡杨, 姚尔人
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 陕西省天然气股份有限公司,陕西西安 710016%西安交通大学能源与动力工程学院,陕西西安 710049 2024
Subjects
压缩空气储能技术
固体氧化物电解制氢
thermo-economics
热经济学
steam cycle
solid oxide electrolysis for hydrogen production
燃驱压缩机
compressed air energy storage technology
蒸汽循环
fuel driven compressor
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ISSN1004-9649
DOI10.11930/j.issn.1004-9649.202310023

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Summary:为实现燃驱天然气场站的低碳高效运行,构建了一种新型综合能源系统架构,采用蒸汽循环回收燃气轮机的余热,电能用于驱动固体氧化物电解制氢技术产生氢气,进而将氢气通入燃气轮机中实现掺氢燃烧,同时利用压缩空气储能技术将可再生能源转化成稳定的电能输出.计算结果表明,系统在设计工况下的能量效率、?效率和平准化单位能量成本分别为 85.66%、41.37%和 294.70 元/(MW·h).敏感性分析表明,燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环低压锅炉压力和抽汽系数、压缩空气储能技术释能功率对系统热力学性能影响显著,而燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环抽汽系数对系统经济学性能影响显著.多目标优化结果表明,系统的最优?效率和平准化单位能量成本分别为42.31%和 284.33 元/(MW·h).
ISSN:1004-9649
DOI:10.11930/j.issn.1004-9649.202310023