壓縮空氣儲能介紹

    壓縮空氣儲能，指的是在高壓情況下通過壓縮空氣來存儲大量的可再生能源，然后將其存儲在大型地下洞室、枯竭井或蓄水層里。在非用電高峰期(如晚上或周末)，用電機帶動壓縮機，將空氣壓縮進一個特定的地下空間存儲。然后，在用電高峰期(如白天)，通過一種特殊構(gòu)造的燃氣渦輪機，釋放地下的壓縮空氣進行發(fā)電。雖然燃氣渦輪機的運行仍然需要天然氣或其他石化燃料來作為動力，但是這種技術(shù)卻是一種更為高效的能源利用方式。利用這種發(fā)電方法，將比正常的發(fā)電技術(shù)節(jié)省一半的能源燃料。形式主要有：傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)、帶儲熱裝置的壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液氣壓縮儲能系統(tǒng)。

    自1949年StalLaval提出利用壓縮空氣儲能以來，國內(nèi)外學(xué)者進行了大量的研究。目前世界上已有兩座大型傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能電站投入運營。1978年，第一臺商業(yè)運行的壓縮空氣儲能機組在德國的亨托夫誕生。1991年5月第二座電站在美國阿拉巴馬州麥金托夫市投入運行。

    目前關(guān)于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的形式也是多種多樣，按照工作介質(zhì)、存儲介質(zhì)與熱源可以分為：傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)（需要化石燃料燃燒）、帶儲熱裝置的壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液氣壓縮儲能系統(tǒng)。

1）基本原理

    壓縮空氣儲能采用空氣作為能量的載體，大型的壓縮空氣儲能利用過剩電力將空氣壓縮并儲存在一個地下的結(jié)構(gòu)（如地下洞穴），當(dāng)需要時再將壓縮空氣與天然氣混合，燃燒膨脹以推動燃氣輪機發(fā)電。

（2）優(yōu)點

    有調(diào)峰功能，適合用于大規(guī)模風(fēng)場，因為風(fēng)能產(chǎn)生的機械功可以直接驅(qū)動壓縮機旋轉(zhuǎn)，減少了中間轉(zhuǎn)換成電的環(huán)節(jié)，從而提高效率。

（3）缺點

    需要大的洞穴以存儲壓縮空氣，與地理條件密切相關(guān)，適合地點非常有限；

    需要燃氣輪機配合，并要一定量的燃氣作燃料，適合于用作能量管理、負荷調(diào)平和削峰；

    以往開發(fā)的是一種非絕熱的壓縮空氣儲能技術(shù)?？諝庠趬嚎s時所釋放的熱，并沒有儲存起來，通過冷卻消散了，而壓縮的空氣在進入透平前還需要再加熱。因此全過程效率較低，通常低于50%。

（4）壓縮空氣蓄能電站的重要意義： 

    ①空氣是“能源多媒體”的最佳選擇  大力開發(fā)太陽能、風(fēng)能、波浪能以及核能是世界潮流，但往往都存在供需不同步、供需不均衡的狀態(tài)，能夠把各種形態(tài)能源轉(zhuǎn)換、儲存、取用的“能量多媒體”只有“空氣”，它是這個“角色”的“最佳人選”。

    ②經(jīng)濟效益、社會效益巨大  按發(fā)電量的三分之一計算，每年可節(jié)約四五億噸煤炭，相當(dāng)于數(shù)十座中大型煤礦年產(chǎn)量，而且年年受益，經(jīng)濟效益、社會效益巨大，節(jié)約大量資源，促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。 

    ③為“十一五”規(guī)劃作貢獻,根據(jù)我國“十一五”規(guī)劃，節(jié)能降耗指標(biāo)要達到20%，壓縮空氣蓄能發(fā)電技術(shù)是一個很好的選擇，而且會產(chǎn)生顯著的示范效應(yīng)。