摘要
液态空气储能（LAES）是一种有前景的大规模储能技术，有助于实现间歇性可再生能源的可持续集成到电网中，尤其是在将储能与废热利用、低温冷能回收以及减少能量降解相结合的情况下。从热力学的角度来看，本研究提出了一个以可持续性为导向的框架，用于对LAES系统进行比较和参数化的能量分析，将液化和放电过程整合到一个统一的分析体系中。评估的重点是热力资源的效率与能量绩效，而非全面的经济、环境或生命周期评估。研究旨在识别最显著影响性能的组成部分和操作参数，并量化通过配置调整和参数变化所带来的能量损失减少程度。本文比较了三种基于Linde–Hampson技术的液化方案，包括带有外部辅助预冷却和中间辅助预冷却的方案。改进的热交换器集成和温度匹配将基线配置下的液化能量损失率从7.95%提升到了采用双RHX系统的19.28%。放电过程针对低温泵送压力、涡轮入口温度和膨胀结构进行了参数化评估。单级和两级绝热膨胀与理想的等温膨胀方案进行了对比。绝热方案能够实现机械功的回收以及可回收的冷能潜力，而等温方案则提供了最高的功回收性能。在参考条件下，使用主要的参数分析所采用的压缩机模型，两级绝热配置使得基于Linde–Hampson技术的系统整体能量效率达到了15.92%，而选定的Claude–Heylandt参考系统的能量效率达到了24.87%。
