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王海超副教授在基于热泵同时实现电厂余热回收和热电解耦方面取得新进展

2022-06-22  来源:mg娱乐登录地址 点击:[]

2022年6月7日,中科院武汉先进能源科技战略情报研究中心以“基于热泵余热回收的热电联产机组热电解耦节能研究”为题目,对mg娱乐登录地址王海超副教授在基于热泵同时实现余热回收并促进机组热电解耦方面的最新研究成果进行了报道。

文章指出,热电联产(CHP)技术具有较高的能源效率,在能源领域发挥了重要的作用。但热电联产中烟气余热的低回收率以及机组运行中不可避免的热电耦合现象造成了能源的大量浪费,降低了机组整体效率。在双碳目标的大背景下,未来一段时间可再生能源发电上网和供热将越来越多,对热电协同调峰的需求也越来越强烈。如何有效实现热电联产机组的热电解耦,尤其结合机组烟气余热回收技术是我国有待深入研究的课题之一。

图1基于热泵余热回收的热电协同调峰系统及电调峰能力随热泵供热比的变化

王海超团队从余热回收对热电解耦能力促进的角度出发,提出利用热泵余热回收技术,扩大热电联产机组的可行工作区域,以解决热电联产系统中存在的热电耦合问题。并对余热回收系统结合吸收式热泵(AHP)和电动热泵(EHP)的大型调峰技术的热电解耦能力和节能潜力进行评估。热泵供热比(χHP)或热负荷增加时,电功率输出范围变宽,热电解耦效应增大。基于两类热泵的余热回收系统均可以为整个系统带来节能效益,前提是热泵COP大于不同工况下AHP和EHP的临界值,且热泵供热比越大时,临界COP越小。EHP比AHP能够更容易实现使整个系统节约能源并具有经济可行性。此外,节能潜力还受热电工况的影响,随着热需求增加和电力需求减少,节能效果越好。上述研究成果发表在国际能源领域顶级期刊《Energy》上。

图2烟气余热回收EHP临界COP及节能运行边界

文章最后,对王海超团队的研究成果予以了充分的肯定,认为该项研究创新地将热泵余热回收系统与热电解耦高度集成,分析了EHP和AHP的调峰能力和节能潜力,为热电联产机组热电解耦技术和节能增效提供了新的解决方案和技术路线。

原文链接:Haichao Wang, Pengmin Hua, Xiaozhou Wu, et al. Heat-power decoupling and energy saving of the CHP unit with heat pump based waste heat recovery system. Energy, 2022, DOI: 10.1016/j.energy.2022.123846.

中科院武汉先进能源科技战略情报研究中心机构简介中国科学院武汉文献情报中心先进能源科技战略情报研究团队长期致力于能源科技领域的知识挖掘与分析,密切跟踪国内外能源科技发展战略、研究前沿与新兴产业技术最新进展,开展多层次、全方位的战略研究工作,为我国能源科技决策管理部门、产学研创新单元以及科技工作者提供具有参考价值的研究成果。近期主要报道国际能源机构和研究部门,如国际可再生能源机构(IRENA)、国际能源署(IEA)、欧盟联合研究中心(JRC)、日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO),美国能源局(DOE)等的最新能源领域创新技术和研究导向,以及能源领域国际顶级期刊如《Science》、《Nature Energy》、《Nature Materials》、《Energy》等的最新研究成果。

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