壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)（compressed air energy storage），簡(jiǎn)稱(chēng)CAES，是一種利用壓縮空氣來(lái)儲(chǔ)能的技術(shù)。目前，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，是繼抽水蓄能之后，第二大被認(rèn)為適合GW級(jí)大規(guī)模電力儲(chǔ)能的技術(shù)。

其工作原理是，在用電低谷時(shí)段，利用電能將空氣壓縮至高壓并存于洞穴或壓力容器中，使電能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能存儲(chǔ)起來(lái)；在用電高峰時(shí)段，將高壓空氣從儲(chǔ)氣室釋放，進(jìn)入燃燒室燃燒利用燃料燃燒加熱升溫后，驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。

Huntorf是德國(guó)1978年投入商業(yè)運(yùn)行的電站，目前仍在運(yùn)行中，是世界上最大容量的壓縮空氣儲(chǔ)能電站。

機(jī)組的壓縮機(jī)功率60MW，釋能輸出功率為290MW，最長(zhǎng)額定輸出時(shí)間為2小時(shí)。系統(tǒng)將壓縮空氣存儲(chǔ)在地下600m的廢棄礦洞中，礦洞總?cè)莘e達(dá)3.1×105m3，壓縮空氣的壓力最高可達(dá)10MPa。機(jī)組可連續(xù)充氣8h，連續(xù)發(fā)電2h。

美國(guó)Alabama州的McIntosh壓縮空氣儲(chǔ)能電站1991年投入商業(yè)運(yùn)行，是世界上第二座投入運(yùn)營(yíng)的商業(yè)壓縮空氣儲(chǔ)能電站。該系統(tǒng)壓縮機(jī)組功率為50MW，發(fā)電功率為110MW。儲(chǔ)氣洞穴在地下450m，總?cè)莘e為5.6×105m3，壓縮空氣儲(chǔ)氣壓力為7.5MPa?？梢詫?shí)現(xiàn)連續(xù)41h空氣壓縮和26h發(fā)電。

目前壓縮空氣系統(tǒng)存在著諸多問(wèn)題，其中最重要的是其與抽水蓄能一樣太受地理?xiàng)l件約束，建造壓縮空氣系統(tǒng)，需要特殊的地理?xiàng)l件來(lái)作為大型儲(chǔ)氣室，如高氣密性的巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，這一限制是影響這項(xiàng)技術(shù)推廣的重要因素之一。也有公司嘗試在城市附近建設(shè)人工空氣儲(chǔ)能裝置的方式，規(guī)避這種限制條件，但帶來(lái)的問(wèn)題就是容量的下降和成本的上升。

由其原理，可以知道，壓縮空氣儲(chǔ)能很大一部分能量，在壓縮空氣過(guò)程中轉(zhuǎn)化為熱能，沒(méi)有得到有效利用，這是導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)效率低下的重要原因。要想提高壓縮空氣系統(tǒng)效率，可以將壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量通過(guò)儲(chǔ)熱器存儲(chǔ)起來(lái)，待發(fā)電過(guò)程中用這部分熱量預(yù)熱壓縮空氣，可以達(dá)到回收熱量的目的，這一改進(jìn)技術(shù)，稱(chēng)為絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)（AA-CAES）。

隨著儲(chǔ)能需求的不斷增長(zhǎng)，壓縮空氣儲(chǔ)能作為儲(chǔ)能量級(jí)唯一可與抽水蓄能相媲美的大規(guī)模儲(chǔ)能，其技術(shù)除了量級(jí)的優(yōu)勢(shì)外也有其獨(dú)到之處。其優(yōu)點(diǎn)如下：

? 快速啟動(dòng)時(shí)間（<15分鐘）

? 能量密度和功率密度較高

? 具備黑啟動(dòng)能力

? 日常運(yùn)營(yíng)成本低

? 地球表面的地下儲(chǔ)存空間小

? 設(shè)備的使用壽命長(zhǎng)，損耗低

? 壓縮空氣自放電率低

? 對(duì)于絕熱壓縮空氣其系統(tǒng)效率較高（70-75％），且不需要借助傳統(tǒng)化石能源加熱壓縮空氣，能夠真正做到碳中和。

隨著技術(shù)的逐漸成熟，在條件符合的地區(qū)，壓縮空氣儲(chǔ)能也不失為一種優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)能發(fā)展可探索的方向。

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