风力发电系统与先进绝热压缩空气储能系统集成的耦合机制

先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）是压缩空气储能（CAES）的一种新的形式，是解决电力系统大规模储能的有效方案之一。实现与风力发电系统这类不稳定能源供应系统（间断性、波动性、非周期性）的协调耦合，是储能系统提升可再生能源品质的关键，但由于这类耦合系统是能源互补的新方式，其中科学认识层面上的研究工作还未见系统的报道，本申请项目以构建这类系统的优化集成方案为目标：1）研究分析变工况、小扰动对集成系统的运行影响，揭示并验证不同热力过程下系统全工况特性，以及能量的耦合、转化与利用规律；2）从发电、制冷及供热等过程耗用能量的品位和品质等方面权衡不同能量转换利用过程的本质差异；3）建立适合于多功能能源系统的新的能效评价体系，探索该系统实现冷热电联供的技术途径。拟通过以上研究，最终形成风力发电系统与先进绝热压缩空气储能系统集成的理论体系，为我国实现类似耦合系统的工程设计提供理论支撑。

先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）系统是解决电力系统大规模储能的有效方案之一。本项目提出了AA-CAES系统的一种设计方法，分析了AA-CAES系统关键部件、参数的热力学特性及相互关联性，并基于实验研究方法开展了系统储气装置的储放气实验研究，为AA-CAES系统的设计优化提供了指导；利用仿真模拟方法构建了风电与AA-CAES集成系统模型，开展了不同风况条件下集成系统的仿真模拟研究，总结了集成系统内的能量耦合、转化与利用规律；基于AA-CAES技术提出了一种新型分布式供能系统，分析了系统在不同工况条件下的供能特性并从多角度进行评价，探讨了AA-CAES技术应用于分布式供能领域的可行性。在该项目经费的资助下，共发表论文14篇（其中SCI论文4篇，EI论文5篇），申请国家发明专利19项，较好地完成了本项目的拟定目标，为新型储能系统的设计与优化提供了理论基础，为风力发电系统与先进绝热压缩空气储能系统集成问题提供了理论指导。