Ciclo de Brayton utilizando mezclas de s-CO2 como fluido de trabajo para almacenamiento de energía térmica bombeada: Exergia y análisis de costes
La gestión de la energía eléctrica representa un desafío importante que debe superarse, dado que la electricidad debe consumirse inmediatamente tras la producción. En este sentido, se propone una solución innovadora de almacenamiento de energía, que emplea una bomba de calor con un ciclo Brayton de...
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| Andre forfattere: | , , |
| Format: | article |
| Sprog: | eng |
| Udgivet: |
2025
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| Fag: | |
| Online adgang: | https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/18696 https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00082776/188_Tafur-Escanta_et_al_Brayton_cycle.pdf |
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Tilføj Tag | Summary: | La gestión de la energía eléctrica representa un desafío importante que debe superarse, dado que la electricidad debe consumirse inmediatamente tras la producción. En este sentido, se propone una solución innovadora de almacenamiento de energía, que emplea una bomba de calor con un ciclo Brayton de recompresión supercrítico (RBC) que emplea mezclas puras basadas en s-CO2 y CO2 para mejorar el rendimiento del sistema. Este análisis abarca un estudio tecnoeconómico, energético, entrópico y exérgico, teniendo en cuenta el coste nivelado de almacenamiento (LCOS). Este estudio se centra en el efecto de mezclas binarias basadas en s-CO2 puro sobre la eficiencia de ida y vuelta y el LCOS, considerando las irreversibilidades asociadas a cada componente del ciclo. La metodología empleada en el cálculo del rendimiento de la planta implica la optimización de los parámetros de trabajo de los componentes dentro del ciclo en curso. El presente estudio ha utilizado simulaciones basadas en código desarrollado en los lenguajes de programación MatLab y Python. Los hallazgos del presente estudio demuestran que la mezcla da lugar a un LCOS menor en comparación con el s-CO2 puro (151,11 $/MWh). El LCOS más bajo se observa en CO2/Xe, con un valor de 138,26 $/MWh. Además, se ha observado que mezclas como CO2/Kr y CO2/H2S presentan valores de LCOS de 142,13 $/MWh y 146,64 $/MWh, respectivamente. Además, se estima que la eficiencia de ida y vuelta del CO2 puro es de aproximadamente el 57,4%, superada por las mezclas de CO2/Kr y CO2/H2S, que alcanzan eficiencias de ida y vuelta del 59,7% y 58,3%, respectivamente. Sin embargo, al emplear una mezcla CO2/Xe dentro del ciclo, se obtiene una eficiencia de ida y vuelta análoga a la del s-CO2 puro. |
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