液体活塞空压机在等温压缩过程中的热力学特性分析

摘要

随着风电、光伏等波动性新能源占比的显著提升，大规模储能技术成为保障电网稳定运行的关键。针对当前电池储能成本高昂、寿命有限，抽水蓄能受地理限制，以及传统压缩空气储能效率普遍低于百分之六十的问题，液控压缩空气储能技术以其效率优势和环境适应性受到广泛关注。本文聚焦该技术的核心装备液体活塞空压机，深入分析其在等温压缩过程中的热力学特性。研究表明，采用液体活塞驱动气体压缩，结合喷淋等热质交换手段，可有效逼近理想等温压缩过程，显著降低压缩功耗与损失。通过对气体状态变化、能量传递与损耗机制的详细分析，论证了液体活塞实现高效、可控等温压缩的机理，指出优化热质交换效率与分级控制是提升压缩过程热力学性能的核心途径。理论分析与实验数据表明，液体活塞等温压缩技术可实现系统效率提升至百分之七十以上，远优于传统绝热或多变压缩方式，为大规模、低成本压缩空气储能系统的工程应用奠定了坚实的热力学基础。