壓縮空氣儲(chǔ)能介紹

    壓縮空氣儲(chǔ)能，指的是在高壓情況下通過壓縮空氣來存儲(chǔ)大量的可再生能源，然后將其存儲(chǔ)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(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)，將空氣壓縮進(jìn)一個(gè)特定的地下空間存儲(chǔ)。然后，在用電高峰期(如白天)，通過一種特殊構(gòu)造的燃?xì)鉁u輪機(jī)，釋放地下的壓縮空氣進(jìn)行發(fā)電。雖然燃?xì)鉁u輪機(jī)的運(yùn)行仍然需要天然氣或其他石化燃料來作為動(dòng)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(chǔ)能系統(tǒng)、帶儲(chǔ)熱裝置的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、液氣壓縮儲(chǔ)能系統(tǒng)。

    自1949年StalLaval提出利用壓縮空氣儲(chǔ)能以來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)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(chǔ)能電站投入運(yùn)營(yíng)。1978年，第一臺(tái)商業(yè)運(yùn)行的壓縮空氣儲(chǔ)能機(jī)組在德國(guó)的亨托夫誕生。1991年5月第二座電站在美國(guó)阿拉巴馬州麥金托夫市投入運(yùn)行。

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

1）基本原理

    壓縮空氣儲(chǔ)能采用空氣作為能量的載體，大型的壓縮空氣儲(chǔ)能利用過剩電力將空氣壓縮并儲(chǔ)存在一個(gè)地下的結(jié)構(gòu)（如地下洞穴），當(dāng)需要時(shí)再將壓縮空氣與天然氣混合，燃燒膨脹以推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。

（2）優(yōu)點(diǎn)

    有調(diào)峰功能，適合用于大規(guī)模風(fēng)場(chǎng)，因?yàn)轱L(fēng)能產(chǎn)生的機(jī)械功可以直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)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(diǎn)

    需要大的洞穴以存儲(chǔ)壓縮空氣，與地理?xiàng)l件密切相關(guān)，適合地點(diǎn)非常有限；

    需要燃?xì)廨啓C(jī)配合，并要一定量的燃?xì)庾魅剂希m合于用作能量管理、負(fù)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(chǔ)能技術(shù)?？諝庠趬嚎s時(shí)所釋放的熱，并沒有儲(chǔ)存起來，通過冷卻消散了，而壓縮的空氣在進(jìn)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(chǔ)存、取用的“能量多媒體”只有“空氣”，它是這個(gè)“角色”的“最佳人選”。

    ②經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益巨大  按發(fā)電量的三分之一計(jì)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(jì)效益、社會(huì)效益巨大，節(jié)約大量資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。 

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