儲能

淺談“壓縮空氣儲能技術”

地大熱能清潔低碳能源網訊:為了實現中國夢、生態夢,國家確立了“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念,發展“安全、高效、低碳”的能源技術勢在必行,可再生能源并網、智能電網、分布式供能系統等新能源技術如雨后春筍般蓬勃發展。 


隨著這些新能源技術的發展,儲能尤其是大規模儲能技術日益得到人們的重視與關注。 


儲能即能量的存儲,指通過介質或者設備,利用化學或者物理的方法把能量存儲起來,根據應用需求以特定能量形式釋放的過程,通常說的儲能是指針對電能的儲能。按照能量儲存方式,儲能可分為物理儲能化學儲能、電磁儲能三類,其中物理儲能主要包括抽水蓄能壓縮空氣儲能、飛輪儲能等,化學儲能主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等,電磁儲能主要包括超級電容器儲能、超導儲能。 


壓縮空氣儲能技術抽水蓄能被公認為兩種適合大規模電力儲能(100MW級)的技術,但由于抽水蓄能受到地理條件的限制,壓縮空氣儲能技術(CAES)被認為是目前最具發展潛力的大規模電力儲能技術。傳統的壓縮空氣儲能是基于燃氣輪機開發儲能技術,具有儲能容量大、周期長、效率高和單位投資較小等優點,其工作原理是,在用電低谷,將空氣壓縮至高壓并存于儲氣室中,使電能轉化為空氣的內能存儲起來;在用電高峰,高壓空氣從儲氣室釋放,進入燃燒室燃燒利用燃料燃燒加熱升溫后,驅動透平發電,如圖1所示。 




圖1 傳統壓縮空氣儲能系統原理


目前,德國(Huntorf 60MWh)和美國(McIntosh 110MW)CAES電站已投入規模化商業應用,日、瑞士、俄、法、意、盧森堡、以色列和韓國等也在積極開發CAES電站。鑒于傳統CAES存在的依賴燃料和大型儲氣室的技術瓶頸,國內外多家公司及研究機構提出了多種新型的CAES系統方案,包括蓄熱式壓縮空氣儲能、絕熱壓縮空氣儲能、液態空氣儲能等,可以一定程度上解決上述技術瓶頸。