微型绝热压缩空气储能与氢能耦合系统建模与性能分析
马召鑫
葛艺
管思桐
王嘉慧
宋永兴
山东建筑大学热能工程学院,山东 济南 250000
摘要：针对可再生能源消纳需求,提出一种微型绝热压缩空气储能与氢能耦合系统.通过建立压缩机、储气罐、电解槽及燃料电池的热力学数学模型,结合热力学第一定律、第二定律评估系统能效,采用能量平衡与㶲分析方法,研究多级压缩、膨胀机效率及燃料电池余热回收对系统性能的影响.结果表明,当膨胀机效率从60%提升至90%时,系统循环效率由40.82%增至61.23%;通过对燃料电池余热回收1 980 kJ热量,可使系统循环效率从57.83%提升至60.55%,提升2.72个百分点,其相对效率提升幅度达4.70%.多级压缩优化表明,总压缩比为25时,增加压缩级数可降低出口温度及等熵功耗.燃料电池输出功率随电流密度增大而明显提升,当工作电流25 A时,功率达2 kW,氢气摩尔消耗量为0.010 364 mol/s.该耦合系统通过能源梯级利用与废热回收,为可再生能源消纳与混合储能技术发展提供新路径.
关键词：混合储能系统质子交换膜热力学性能
分类号：TK02(一般性问题)
资助基金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2024QE158)压缩机技术国家重点实验室(压缩机技术安徽省实验室)开放基金项目(SKL-YSJ202108)
论文发表日期：2026-02-25
在线出版日期：2026-03-31（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 33-39 )
英文信息