具有CO2负排放的风电高温储能系统模拟

　　2)风电消纳系统:经旋风分离器分离出的固体CaCO3存储于CaCO3储罐中,到夜间用电负荷低谷时段投入到CaCO3煅烧炉中煅烧,CaCO3煅烧所需的热量是由风电电加热提供,煅烧炉的温度达到900-1000℃。煅烧产生高温CaO和高温CO2,经分离后高温CaO送入CaO储罐中存储,高温CO2则送入CO2捕集封存系统。
　　3)CO2捕集封存系统:CaCO3煅烧炉分离出的CO2温度为900-1000℃,进入余热锅炉中加热给水,产生蒸汽进入汽轮机做功。余热利用后的CO2通过多级中间水冷式压缩机被压缩储存。
　　3技术分析
　　在AspenPlus软件中,搭建完整的系统模型并对其进行模拟分析,模拟是基于稳态及热力学平衡状态进行的。
　　1)分析碳酸化炉的接入位置对系统储电效率、CO2捕集量及系统经济性的影响。不同的接入位置对应不同的反应效率及能量损耗,接入位置影响旋风分离器分离出的固体带走的热量,系统CO2捕集量以及排烟损失。因此需要综合考虑上述3个技术指标,确定最优的接入位置。
　　2)分析碳酸化炉和CaCO3煅烧炉温度对系统储电效率和CO2捕集量的影响。通过灵敏度分析检验关键设计变量变化对系统性能的影响,确定碳酸化炉和CaCO3煅烧炉温度的最佳工作温度。
　　4结论及局限性
　　利用CaO和CaCO3的循环将生物质直燃电厂与风电系统结合,这种方法不受地理位置的限制,能实现对“弃风”的大规模消纳,合理有效地提高能源利用率;同时,也可对燃料燃烧排放的CO2进行捕集,实现了储能过程的CO2负排放。
　　本文的局限性在于选择的生物质直燃电厂负荷较小,发电效率低,较大程度的限制了系统储电效率。
　　主要作者介绍
　　周驰,东南大学硕士研究生,东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室。主要研究方向:热力系统优化与控制。
　　向文国,东南大学博士生导师,东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室。主要研究方向:洁净煤燃烧、热力系统优化与控制等。发表论文70余篇,其中SCI收录论文11篇,EI收录论文38篇,获得国家发明专利授权3项,国家发明专利公示9项。