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龙图腾网获悉中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司申请的专利压缩空气储能电站主机参数与人工储气库容积匹配优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115034438B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210525155.1，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权压缩空气储能电站主机参数与人工储气库容积匹配优化方法是由聂会建;贾宁;彭红文;孙永斌;李彦利;聂恒宽;刘顺;袁雄俊;戴婷婷;侯全辉;张国龙;钟文英;王巍;周建军;陈良设计研发完成，并于2022-05-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本压缩空气储能电站主机参数与人工储气库容积匹配优化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种压缩空气储能电站主机参数与人工储气库容积匹配优化方法，确定主机和储气库基础参数，在满足质量守恒方程、能量守恒方程、对流换热方程、围岩热传导方程、围岩热传导程的边界条件方程和广义气体状态方程的情况下计算所需的储气库容积，并得到储气库投资建设费用和主机建设费用，并通过透平膨胀机发电机出力情况、压缩机电动机耗功情况和压缩过程辅机耗功情况计算得到主机的发电效率，绘制随透平压力的发电效率和储气库与主机的建设总投资等值线，并得到兼顾发电效率和投资的最佳方案。通过本发明，可得到发电效率高、经济性好的匹配方案，实用性更广泛。

本发明授权压缩空气储能电站主机参数与人工储气库容积匹配优化方法在权利要求书中公布了：1.一种压缩空气储能电站主机参数与人工储气库容积匹配优化方法，其特征在于，通过以下步骤得到最优匹配方案： 步骤一：确定基础主机和储气库参数；基础主机和储气库参数包括主机压力变动范围、储气库容量范围、压缩空气温度、储释能时间、储换热介质； 步骤二：根据步骤一确定的主机和储气库基础参数，在满足质量守恒方程、能量守恒方程、对流换热方程、围岩热传导方程、围岩热传导程的边界条件方程和广义气体状态方程的情况下计算所需的储气库容积； 步骤三：根据步骤二求得的储气库容积确定储气库的具体的储能方案，并根据储能方案得到储气库建设投资费用； 步骤四：通过主机运行压力、运行温度及主机容量确定主机的建设投资费用； 步骤五：通过透平膨胀机发电机出力情况、压缩机电动机耗功情况和压缩过程辅机耗功情况计算得到主机的发电效率； 步骤六：绘制随透平入口最大压力和压力差的储气库建设投资费用与机组建设投资费用之和曲线及主机发电效率曲线，并确定兼顾发电效率和建设投资费用的最优方案，根据确定的发电效率，以储气库建设投资费用与机组建设投资费用之和最小，便可得到最佳的透平入口最大压力和压力差； 在步骤一中的主机压力变动范围确定中，确定最高压力为4MPa及以上所有压力范围、最低压力范围为1MPa及以上的所有压力范围，主机最高压力和最低压力的差值变动范围为0MPa以上的所有压力范围；步骤一中的储气库容量范围为0.5万标准立方米以上；步骤一中的压缩空气温度为80℃以上；步骤一中的储、释能时间均为1～23小时； 步骤二中计算储气库容积所满足的质量守恒方程、能量守恒方程、对流换热方程、围岩热传导方程、围岩热传导程的边界条件方程和广义气体状态方程分别通过以下式1～7表示： 1 2 3 4 5 6 7 式中，为储气库内空气密度，kgm3；为储气库内空气的压力，Pa；T为储气库内空气的温度，K；r为与储气库中心的径向距离，m；为储气库半径，m；V为储气库容积体积，m3；h为空气焓，J；u为空气内能，J；为储气库内空气与岩壁之间的换热速率，Js；为岩体导热系数，；t为计算时间，s；和分别为充气速率函数与放气速率函数；为储气库表面积，m2；为空气的等容比热，717；为储气库内空气与岩壁之间的换热功率，；R为空气常数，286.7；为储气库内的初始温度，K；为充入储气库内空气的温度，K；为围岩温度，K；Z为空气压缩系数；为空气的等压比热，1004； 步骤三中根据储气库的容积得到的储能方案包括储气库的具体型式，其储气库的型式包括人工密封硐库和线性钢储罐以及二者的组合型式，其中人工地下密封硐库的型式包括隧道式和大罐式； 步骤五中，发电效率通过式10计算得到： 10 其中：η为机组发电效率；tout为透平膨胀时长，h；tin为压缩机工作时长，h；wout为透平出力，kw；wcin为压缩机电机耗功，kw；wain为压缩机工作中辅助系统耗功，kw；给定充、抽气压力下，在式2的求解中，在储气库岩壁温度恒定，充气量远小于储气库内气体气量时，对于给定充气阶段或是抽气阶段时，式2可以简化为常微分方程式8： 8 其中，式8求解如下： 其中，t0是计算的开始时间，t1是充气的结束时间，t2是抽气的开始时间，t3是抽气的结束时间，t4是计算的结束时间； 以及，式8求解中为储气库内平均空气密度，kgm3，由式9计算得到： 9 式中，为储气库内空气初始密度，kgm3； 结合式1～9，将整个储、释能阶段的前一阶段未的状态作为后一阶段的初始条件，预定充、放气的速率和压力后，计算得到储气库容积V。

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