[科普中国]-压缩空气储能技术

压缩空气储能主要利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，并将其储藏在典型压力75MPa的高压密封设施内，在用电高峰释放出来驱动燃气轮机发电。

压缩空气蓄能技术是一种新型蓄能蓄电技术。早在1978年，德国建成世界第一座示范性压缩空气蓄能电站并获得成功，紧跟其后的是美国、日本和以色列，都已建成使用。压缩空气蓄能发电技术具有显著的比较优势和市场应用前景。

压缩空气蓄能指的是在高压情况下通过压缩空气来存储大量的可再生能源，然后将其储存在大型地下洞室、枯竭井或蓄水层里。在非用电高峰期，如晚上或周末，用电机带动压缩机，将空气压缩进一个特定的地下空间储存。然后，在用电高峰期（如白天），通过一种特殊构造的燃气涡轮机，释放地下的压缩空气进行发电。虽然燃气涡轮机的运行仍然需要天然气或其他化石燃料来作为动力，但这种技术是一种更为高效的能源利用方式1。

压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作为储气室的密闭大容量地下空间，即将不可储存的电能转化成可储存的压缩空气的气压势能并储存于贮气室中。当系统发电量不足时，将压缩空气经换热器与油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机做功发电，满足电力系统调峰需要。压气机、电动机、贮气室等组成的蓄能子系统将电站低谷的低价电能通过压缩空气储存在岩穴、废弃矿井等贮气室中，蓄能时通过联轴器将电动发电机和压气机耦合，与燃气轮机解耦合。电力系统高峰负荷时，利用压缩空气燃烧驱动燃气轮机发电，燃气轮机、燃烧室以及加热器等发电子系统，发电时电动发电机与燃气轮机耦合，与压气机解耦合2。

世界上存在的蓄能技术包括抽水蓄能、压缩空气蓄能、超导电磁蓄能、飞轮蓄能、高效电池蓄能、燃料电池蓄能等方式，与其他蓄能技术相比，压缩空气蓄能具有独特优势和重要意义。

1、空气是“能源多媒体”的最佳选择。大力开发太阳能、风能、波浪能以及核能是世界潮流，但往往都存在供需不同步、供需不均衡的状态，能够把各种形态能源转换、储存、取用的“能源多媒体”只有空气，它是最佳选择。

2、经济效益、社会效益巨大。按发电量的三分之计算，每年可节约4亿吨煤炭，相当于数10座中大型煤矿年产量，而且年年受益，经济效益、社会效益巨大，可节约大量资源，促进经济社会可持续发展。

3、安全系数高，环境污染小。如果储气罐漏气，罐内压力会骤然降低。空气既不会爆炸也不会燃烧，没有爆炸、污染环境的危险，因此是一种比较安全、清洁的储能方式。

1、改进燃气轮机循环，可应用回热技术，发展联合循环技术。

2、机组和电站的大型化、自动化，可进一步发展储存空间。

3、用于分布式能源系统及热、电、冷联供，应用微型、小型燃气轮机组成的微型或小型CAES电站，可在投入较少的情况下，调节峰谷差，保证供电质量3。

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