布雷顿循环热泵储能的性能分析与多目标优化

• 作者: 杨鹤 杜小泽
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 布雷顿循环 热泵储能 热力学分析 往返效率 储能密度 遗传算法优化
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 发电|Power Generation
• 页码范围: 196-210,中插16
• 页数: 16页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.211100

摘要

热泵储能系统是一种新型的储能技术,具有储能成本低廉、不受地理条件限制的优点.相对于填料床式热泵储能系统,液态储能介质的热泵储能系统可以降低储罐的成本,减少储罐的自放热损失,提高系统的功率密度.针对液态储能介质的热泵储能系统开展热力学分析,得到往返效率、储能密度与功率密度的具体表达式,并分析系统参数对往返效率、储能密度与功率密度的影响.基于热泵储能系统的数值模型,采用遗传算法对热泵储能系统进行参数优化,得到往返效率χ、储能密度ρe和功率密度ρp之间的变化趋势:往返效率χ随储能密度ρe的增加略有下减,随功率密度ρp的增加略有上升.通过多维偏好分析的线性规划技术(linear programming technique for multidimensional analysis of preference,LINMAP)决策方法得到最优解决方案.此外,还将优化结果:最优解决方案、最大往返效率、最大储能密度3个工况进行了验证与展示,为热泵储能系统的研究工作提供了部分理论基础.