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摘要
针对废弃洞穴再利用、压缩空气储能系统储气空间成本高等问题，该文提出了一种以废弃洞穴为储气空间复合压缩空气储能系统，通过建立系统的热力学模型，研究了典型工况下系统关键参数和热力学性能的演化规律，揭示了不同运行特征下系统的储能密度和效率变化趋势。研究结果表明：随着双罐的循环次数的增加，系统中空气质量流量和单次循环水泵耗功都增大；储气洞穴热力参数在储能时存在8次波动，波动的次数由双罐的循环次数决定；在释能阶段，储气洞穴的温度变化存在两个阶段：温度骤降阶段和骤降变缓阶段，形成是由于空气膨胀和空气与洞穴壁换热的双重作用；储能密度在多变压缩机压比为3.6时达到最大值为2.47 kW·h/m3,而系统效率在压比为3.5时达到最佳值为76.4%;储气洞穴容积随压缩机压比一直增大，这会导致储能系统经济性降低；应综合考虑储能密度、系统效率和储气洞穴容积来设置系统设备参数，多变压缩机压比参数选取应在3.5～3.6之间。
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