壓縮空氣儲能技術(shù)（compressed air energy storage），簡稱CAES，是一種利用壓縮空氣來儲能的技術(shù)。目前，壓縮空氣儲能技術(shù)，是繼抽水蓄能之后，第二大被認(rèn)為適合GW級大規(guī)模電力儲能的技術(shù)。

其工作原理是，在用電低谷時段，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)能存儲起來；在用電高峰時段，將高壓空氣從儲氣室釋放，進(jìn)入燃燒室燃燒利用燃料燃燒加熱升溫后，驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。

Huntorf是德國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能電站。

機(jī)組的壓縮機(jī)功率60MW，釋能輸出功率為290MW，最長額定輸出時間為2小時。系統(tǒng)將壓縮空氣存儲在地下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Alabama州的McIntosh壓縮空氣儲能電站1991年投入商業(yè)運(yùn)行，是世界上第二座投入運(yùn)營的商業(yè)壓縮空氣儲能電站。該系統(tǒng)壓縮機(jī)組功率為50MW，發(fā)電功率為110MW。儲氣洞穴在地下450m，總?cè)莘e為5.6×105m3，壓縮空氣儲氣壓力為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件來作為大型儲氣室，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)人工空氣儲能裝置的方式，規(guī)避這種限制條件，但帶來的問題就是容量的下降和成本的上升。

由其原理，可以知道，壓縮空氣儲能很大一部分能量，在壓縮空氣過程中轉(zhuǎn)化為熱能，沒有得到有效利用，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，可以將壓縮過程中產(chǎn)生的熱量通過儲熱器存儲起來，待發(fā)電過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)，稱為絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)（AA-CAES）。

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

? 快速啟動時間（<15分鐘）

? 能量密度和功率密度較高

? 具備黑啟動能力

? 日常運(yùn)營成本低

? 地球表面的地下儲存空間小

? 設(shè)備的使用壽命長，損耗低

? 壓縮空氣自放電率低

? 對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)，壓縮空氣儲能也不失為一種優(yōu)質(zhì)的儲能發(fā)展可探索的方向。

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