非补燃压缩空气储能技术：保障电力安全新技术

“双碳”背景下，风电等新型电力系统正在发挥重要作用，但与传统化石能源相比，新能源更多依靠自然条件，受气候、季节等影响较大，因此，如何建设大规模储能发电设施，从而实现电力电量实时平衡、保障电力系统安全运行是目前的重要需求。非补燃压缩空气储能技术正在解决新能源供应不稳定的缺陷。

一般来说，目前已有的储能技术主要有物理储能和化学储能两类，抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能都属于物理储能方式；利用铅酸电池、锂电池等各种电池则属于化学储能方式。在实施过程中，不同的储能方式也各有优缺点。传统的抽水蓄能发电效率高、规模大，但受地理环境的影响很大，需要丰富的水资源；电池储能能量转换速度快，受成本、使用寿命、后续处理等因素制约。相比其他能源，压缩空气储能的规模大，可储存能量多，同时安全环保、占地面积小，是大规模储能领域开发的新趋势。

作为一种新型储能技术，压缩空气储能可以实现“废地利用”，显著降低原材料、用地等方面的成本。盐穴往往处在密封性良好且闲置状态，不仅适合储存石油、天然气等重要战略物资，还可以储存高压空气。

“非补燃”技术则是相对于“补燃”而言的，补燃是指那些被储存的高压空气被释放出来后，需要加热膨胀以产生更大的推力，从而维持系统的循环运行。非补燃则没有这个过程，压缩空气发电过程中不依赖煤、天然气等外部能源燃烧。既可以节约资源，又避免补燃过程中产生的污染物排放问题。

在江苏常州，就有这样一座利用空气来储能、发电的电站——金坛盐穴压缩空气储能电站。这是世界首个“非补燃”压缩空气储能电站，也是国内首次利用盐穴资源的发电项目。其容纳压缩空气的“容器”——盐穴位于地下近千米处，抗压能力强。虽然我国的地下盐穴资源十分丰富，但在选址上依旧有讲究，要求满足容积适当、地质稳定、距离合适等条件。

金坛盐穴压缩空气储能电站项目所使用的茅八井盐穴位于地下1000米左右，梨形腔体最大直径约80米，高度超过100米，容积超过22万立方米，相当于105个标准泳池。且盐穴壁光滑，整体形态比较稳定，气密封测试完全能够满足空气储能的要求，最高可承受200个标准大气压。压缩空气储能电站的工作过程，是自身的内循环，通过热交换设备将热能储存在几个巨大的储热装置中，实现能量的存储转化，可将电能转换效率提升至60%以上。

中国科协科普部

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