低吊射滑友内含
范文一：压缩空气储能
压缩空气储能原来也就这样
摘自郭博士的论文,他是专门做空气压缩储能研究的。
从结论可以看到:
1、压缩空气储能和电池充电一样,同样面临充气时间长的 问题,否则温度升高就很厉害;
2、本文的研究中, 10Mpa ,也就是 100个大气压的储气罐, 不算罐子的重量,能量密度大概 114WH/kg,如果算上 65吨 的储气罐,则整体的能量密度只有 30WH/kg, 实在是有点可 怜兮兮!当然,如果是汽车上使用,改用重量轻的碳纤维罐 子,把大气压力提高到 50Mpa 左右还是具备一定实用价值
的;
3、系统效率,实在是有点低,这才是 100个大气压的压力, 如果提升到比较实用化的 500个大气压,估计电费都比汽油 贵了。
范文二：压缩空气储能
压缩空气储能
6月29日，美国压缩空气储能技术公司SustainX在其网站上发布消息，对外宣布又获得两项美国专利。一项是通过它的恒温压缩空气储能系统收集废热重新发电，另一项是一套能保持储能系统内外能量恒定传动的控制系统。这两项专利再次提高了该公司产品的技术性能和应用范围，使之向市场化又迈进了一步。这家成立仅3年多的企业目前已经在压缩空气储能方面取得了6项专利，解决了很多制约技术推广的关键问题。
据SustainX公司副总裁、联合创始人Dax Kepshire介绍，若将SustainX新专利储能系统配备到常规火电站，将使其兼具调峰电站的作用，并且比天然气调峰电站成本更低。
据悉，在常规发电站中，很大一部分热量并不足以产生蒸汽，被白白排放掉，由此造成燃料中60%的能源浪费。针对这种现象，SustainX的这项专利技术能够将一部分废热重新转化为电能，实现储能和废热发电的双重功效。有报道称，这是目前唯一一项可应用的收集低品味热能发电的储能方式。
这项新专利改进了SustainX此前获得的恒温压缩空气储能技术专利。压缩空气储能的原理是空气压缩时储能，膨胀时发电。SustainX恒温压缩空气储能技术从被压缩储存的空气中带走热量，然后将热量供给膨胀的空气。此次的新专利是将热量来源扩展到其他渠道，如常规发电站等。
当常规火电厂安装这套系统后，多余的电力将转化为能量以压缩空气的方式储存，使得电厂的运行更为稳定、高效，从而减少排放和成本。当需要更大的电力输出时，如在用电高峰期，SustainX系统就能够释放能量，同时收集低品位废热来提高发电量，从而实现削峰填谷。
Kepshire表示，这项废热发电的专利为公司拓展了市场机遇，如今，它既可以应用于可再生能源项目，也可以帮助化石燃料发电厂更绿色的运行。
另一项新专利是一个控制系统，可使SustainX系统的水压动力传动系统保持在恒定的动力。此举可提高发电的经济效益，同时简化运行过程。
传统的压缩空气储能通常需要将压缩空气储存在地下溶洞中。而苛刻的地理条件就成为限制其推广的主要因素。现代压缩空气储能技术的解决方法是用地面储气罐取代溶洞。SustainX采用的也是这种方法。为了降低储气罐的尺寸和成本，SustainX使用活塞而非涡轮机进行发电。活塞可以在更大的压力范围工作，并且由于空气可以压缩得更多，这种系统就可以储存更多的能量。活塞的使用也为SustainX带来了更多创新的可能。
就在不久前，今年3月，SustainX 刚刚获得了恒温压缩空气储能系统的专利。成为目前国际上开展这项技术研究最领先的企业。据《技术评论》杂志介绍，在传统系统中，需要燃料给冷的压缩空气加热使它膨胀，但另一方面压缩空气产生的热量又会散发到大气中。而SustainX的恒温压缩空气专利技术大大降低了这种热损失。该技术采用喷水雾的办法吸收压缩过程中产生的热量，以热水的形式被储存，在膨胀过程中回喷进入气缸。该专利技术通过改变气缸内的温度、压力等条件，使得空气在整个过程中几乎保持恒温。
据公司联合创始人Ben Bollinger介绍，该系统使能效从54,提高到95,，最重要的是不需要额外添加燃料。除了能大大降低运行成本，该方法使得很多油气资源不丰富的国家也能使用该技术。
SustainX由Dartmouth学院和赛尔工程学院的工程师们于2007年创立。在创立初期就获得了美国国家科学基金会小企业创新研究计划以及美国能源部储能计划的资金支持，后来又得到GE金融服务部门和其他风险投资商的资金支持，总额接近2000万美元。此前还获得了包括阶段性压缩与膨胀以及与热井或环境进行热交换的专利。
全世界只有两台运行的压缩空气储能装置，一台在美国，一台在德国，共440兆瓦，还有两个工程正在美国建设。而SustainX已经展示了40千瓦的样机，现在正在完成1兆瓦系统，预定明年与AES电力公司合作建设一个示范项目。虽然从理论上说，恒温压缩空气储能系统的效率超过传统系统。但美国能源部高级研究计划局能源项目主任Mark Johnson认为，可能需要五年或更长的时间，才能证明其经济性，并找到广泛用途。
根据2008年的数据，抽水蓄能在国际储能市场中容量最大，占总装机容量的99%;排名第二的是压缩空气储能，占0.5%;剩下包括各种电池在内的所有其他形式占0.5%。除了抽水蓄能的“霸主”地位无法撼动，最有希望实现大幅增长的就是压缩空气储能。
今年3月，在接受《科学时报》记者采访时，中科院工程热物理所研究员陈海生指出，一旦目前世界上在建的6吉瓦电站建成，压缩空气储能在总储能装机容量中的比例将迅速提高到3%~5%。在各种储能技术中，抽水蓄能在规模上最大，达到上千兆瓦，技术也最成熟;压缩空气储能次之，单机规模在百兆瓦级别;化学储能规模较小，单机规模一般在兆瓦级别或更小。
实际上，为了输出西北丰富的风能资源，我国一直迫切需要配备大规模的储能装置。但很多地区并不具备建设抽水蓄能电站的自然条件，这就需要其他的储能手段。然而，在国外已是成熟技术的压缩空气储能在我国却颇为陌生，不仅几乎没有产业基础，甚至连理论研究都不多。究其原因，是压缩空气储能自身的技术特性使得其在我国很难推广。陈海生更是直言不讳:如果固有的“硬伤”无法克服，压缩空气储能在中国只有死路一条。
而记者在采访中了解到，工程热物理所刚刚启动示范的创新型压缩空气储能装置，在设计上有别于现有的传统装置，力图克服原有缺陷，打造适合中国国情的新型压缩空气储能电站。
优点:大规模储能的理想解决方案
压缩空气储能的两大优势使其成为一种重要的储能手段。首先，压缩空气储能在规模上仅次于抽水蓄能，如德国一座电站的规模达到290兆瓦。其次，技术成熟，已经实现大规模商业化应用。之所以说其技术成熟，主要是由于压缩空气储能是一种基于燃气轮机的储能技术。只不过，压缩空气储能的原理是将燃气轮机的压缩机和透平分开，在储能时，用电能将空气压缩并存于储气室中;在释能时，高压空气从储气室释放，进入燃烧室膨胀做功发电。 “实际就是让压缩机和透平分时工作，从而起到调峰的作用。”陈海生解释说。
1949年，压缩空气储能的第一个专利在美国问世。1978年，第一台商业运行的压缩空气储能机组在德国诞生。由于技术成熟、规模较大，压缩空气储能的成本较低，大约为3000,5000元/千瓦，是成本最低的一种储能方式。而且寿命长，通过维护可以达到40,50年，接近抽水蓄能的50年。压缩空气储能的响应时间和抽水蓄能也接近，启动时间约5~10分钟，比电池、电容、飞轮储能响应时间慢。但容量更大，单机容量在100~300兆瓦，小型的也可做到10兆瓦。
未来完善的储能系统要多种储能方式相配合。如电池、电容、超导、飞轮等主要用于提高电网质量，防止发生突然断电。而压缩空气储能和抽水蓄能主要用于削峰填谷和电能管理——通过峰谷电价获利，也可用于容量型的备用电源。
陈海生特别指出，压缩空气储能适合用于大规模风场，因为两者有天然的结合优势:风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转，减少了中间转换成电的环节，从而提高效率。据悉，国外有类似示范电站在建。“但压缩空气储能比较适用于大规模储能，比如适用于一座风场，而不是一台风机。”陈海生强调。“如果技术、资金和国家政策三方面都到位的话，压
缩空气储能在我国将会快速发展，和国外接近，将占整个国家储能总装机的3%~5%。”陈海生估计。
限制:三大硬伤制约中国发展
目前国际上已有两座长时间运行的压缩空气储能电站，分别位于德国和美国。美国在建的压缩空气储能电站达到6吉瓦。其中，俄亥俄州Norton从2001年起开始建一座2700兆瓦的大型压缩空气储能商业电站。爱荷华州的压缩空气储能电站也正在规划建设中，它是世界上最大风电场的组成部分，该风电场的总发电能力将达到3000兆瓦。该压缩空气储能系统将能够在2~300兆瓦范围内工作，从而使风电场在无风状态下仍能正常工作。另外，日本、意大利、以色列等国也分别有压缩空气储能电站正在建设。而俄罗斯、法国、南非、卢森堡、韩国、英国也都有实验室研究。不过，我国起步较晚，还没有实际运行的压缩空气储能电站。
陈海生总结道，基于燃气轮机的特性导致压缩空气储能技术在我国难以推广，主要有三大制约因素。
首先，我国并未掌握燃气轮机的核心技术，一直以来依赖进口，且燃气轮机属于发达国家严格保密的技术。其次，燃气轮机必须烧油烧气，而我国是一个缺油少气的国家，经济效益大打折扣。第三，需要大容量的储气装置。一个100兆瓦的储能电站需要10万立方米的储气装置。这使得压缩空气储能电站的应用大受限制。
陈海生介绍，目前已经运行的电站都是采用废弃的天然矿洞、岩洞，特别是盐洞的气密性好，最为合适。而如果没有合适的天然洞穴，需要人工改造或者建造储气罐的话，成本将大大增加。美国就是由于天然的盐洞特别多，而且分布均匀，因此压缩空气储能发展最好。而在国内，有关专家在湖北、青海、内蒙古、甘肃等地进行过地质调查，暂时没有找到合适的天然洞穴。“这就是我国发展压缩空气储能的几个致命问题。”陈海生说，“另外我们一直没有重视，技术储备不够。”直到2009年，储能才在我国成为研究和开发的热点。“我2005年在英国时开始从事储能研究，2007年回国时，国内有的专家还觉得我的研究太冷门了。”陈海生回忆说。
目前，国内第一个兆瓦级示范装置刚刚在工程热物理所开工建设，预计3年建成。此外，华北电力大学、西安交通大学、华东科技大学等也开展了相关研究工作，但主要集中在理论研究和小型实验层面。
“美国1999年就开始大规模搞储能研究，有了国家级研究计划，英国是2004年，澳大利亚是2005年。我国前面的基础研究和关键技术都需要突破，不管是产业界还是学术界，都需要补课，需要耐心。”陈海生形象地比喻:“前面6张饼没吃，直接吃第7张饼，肯定吃不饱。”
呼吁:技术、资金、政策一个也不能少
燃气轮机技术的缺失，已经致使我国在发展航空发动机时处处受制于人。在发展压缩空气储能时，作为项目负责人的陈海生表示:“我们执拗的一个目标就是一定要掌握自主知识产权。哪怕多花几年的时间，也一定要掌握核心技术，不能总是落后。”今年2月，工程热物理所成立了燃气轮机实验室。此举力争突破叶轮机械的技术难关，工程热物理所所长秦伟表示。
为解决常规压缩空气储能系统面临的主要问题，从2007年起，工程热物理所和英国高瞻公司、英国利兹大学等单位共同开发了液化空气储能系统。由于液态空气的密度远大于气态空气的密度，该系统不需要大型储气室。目前2兆瓦级液态空气储能系统已在英国示范运行。不过，虽然陈海生是该技术专利的第一发明人，但由于所有研发经费均由高瞻公司支持，知识产权归其所有。
为了掌握自主知识产权的储能系统，2009年，工程热物理所在国际上首次提出并开始研发具有完全自主知识产权的超临界压缩空气储能系统，该技术利用超临界状态下空气的特
殊性质，综合了常规压缩空气储能系统和液化空气储能系统优点，具有储能规模大、效率高、投资成本低、能量密度高、不需要大的储存装置等优点。目前，15千瓦超临界压缩空气储能实验系统已基本建成，1.5兆瓦示范系统开始建设。据悉，这套技术一旦获得成功，将使我国的压缩空气储能技术后来居上，并扫清其在我国发展的障碍。秦伟预测，如果国家政策支持，企业投入，该自主技术将在5年内实现商用。
记者了解到，我国能源主管部门和几大电力企业已经看到压缩空气储能的前景，将其列入发展规划。很多企业也对此表示了强烈兴趣。陈海生表示，在示范起步之后将会考虑同企业合作。不过，陈海生认为，比企业投入更重要的是国家的产业政策。
任何储能方式的储能过程都是要损失能量的。具体到压缩空气储能来说，其效率一般不高于75%。因此陈海生认为，要保证压缩空气储能电站不亏损，至少需要抽水蓄能电站的容量电价、电量电价政策。
另外，国家对新能源发电和新能源汽车都给予了一定的补贴政策，但对储能技术却未有相关政策出台。而美国已于2010年正式通过了《储能法案》，其中对储能技术提出了明确的补贴标准。“未来，储能装机预计要达到电网装机容量的10%，现在只有1%，我估计这个产业规模能达到5000亿~1万亿元。要实现这么大规模的发展必须有国家政策支持。”陈海生指出。
SustainX 储能技术获控制系统专利
成立仅三年的企业取得第四项专利
新罕布什尔州莱巴嫩迅速发展的技术公司 SustainX 已经获得美国政府授予的第四项专利。SustainX 利用压缩空气开发出一种公用事业级储能转换技术。新专利涵盖对此类系统中空气膨胀和压缩的控制方法。
美国能源部称，储能对于提高电网效率至关重要，但迄今一直缺乏价格合理的储能技术。为满足这一需求，SustainX 使用电力驱动气缸内的活塞，从而对空气进行压缩。产生的高压空气被存储于地面容器内。为了在晚些时候释放能量，该系统使用储存的空气驱动相同的活塞，从而驱动发电机。
该公司的7,900,444号新专利包括测量气缸内的条件(如温度或压力)，以使空气在压缩和膨胀过程中保持几乎不变的温度。控制空气温度的一种方法是喷水。通过保持几乎不变的空气温度(“恒温”)，SustainX 显著提高了压缩空气储能的效率。
该公司总裁兼首席执行官 Thomas Zarrella 表示:“这项专利，加上 SustainX 在过去一年里获得的其它三项专利，进一步确立了公司在恒温压缩空气储能行业的世界领导地位。”
这项新专利，连同先前发放的关于阶段性压缩与膨胀以及与热井或环境进行热交换的专利，增强了 SustainX 在压缩空气储能领域的知识产权地位。这些专利足以涵盖众多恒温系统，包括 SustainX 现有和正在开发的系统。
SustainX 简介
SustainX 由达特茅斯学院 (Dartmouth College) 赛尔工程学院 (Thayer School of
Engineering) 的工程师们于2007年创立。该公司已获得美国国家科学基金会 (National Science Foundation) 小企业创新研究计划和美国能源部储能计划提供的资助，并获得顶级风险投资公司 Rockport Capital(在加州门洛帕克和波士顿设有办事处)、Polaris Venture Partners
(波士顿和西雅图)、Cadent Energy Partners(康涅狄格州斯坦福和休斯顿)和通用电气子公司 GE Energy Financial Services 进行的股权投资。该公司的转换储能技术 ICAES(TM)(恒温压缩空气储能)不使用任何燃料。SustainX 的竞争优势源于其专有的热力学和液压控制创新、
专注于成熟工业组件的设计，以及对常温无毒工作流体的使用。
随着可再生能源发电不断发展，SustainX ICAES 把目光投向新兴大规模(电网级)储能市场，力求不再使用燃烧天然气或其它污染性燃料的成本高昂的发电厂。 压缩空气储能应用前景广阔
压缩空气储能系统大规模发展的主要技术障碍在于两方面:需要大型储气装置和依赖燃烧化石燃料。为解决这两个问题，先后出现了带蓄热的压缩空气储能系统、微小型压缩空气储能系统、液化空气储能系统、超临界压缩空气储能系统、与可再生能源耦合的压缩空气储能系统等。
这些系统同传统系统相比，应用前景更广阔，如可大大提高效率;使用更灵活，甚至可用于汽车动力;接纳可再生能源，提供可再生能源在电网中的比例，甚至还能利用工业余热等。
带储热的压缩空气储能系统又被称为先进绝热压缩空气储能系统。系统中空气的压缩过程接近绝热过程，存在大量的压缩热。比如，在理想状态下，压缩空气为100bar时，能够产生650?C的高温。该压缩热能被存储在储热装置中，并在释能过程中加热压缩空气，驱动透平做功。相比于燃烧燃料的传统压缩空气储能系统，该系统的储能效率大大提高，理论上可达到70%以上;同时，由于用压缩热代替燃料燃烧，系统去除了燃烧室，实现了零排放的要求。该系统的主要缺点是，初期投资成本将增加20%~30%。
小型压缩空气储能系统的规模一般在10MW级，它利用地上高压容器储存压缩空气，从而突破对储气洞穴的依赖，具有更大的灵活性。它更适合于城区的供能系统——分布式供能、小型电网等，用于电力需求侧管理、无间断电源等;同时也可以建于风电场等可再生能源系统附近，调节稳定可再生能源电力的供应等。
微型压缩空气储能系统的规模一般在几千瓦到几十千瓦级，它也是利用地上高压容器储存压缩空气，主要用于特殊领域(比如控制、通讯、军事领域)的备用电源、偏远孤立地区的微小型电网、以及压缩空气汽车动力等。国外学者研发了一种车用压缩空气动力系统，车载储气罐300升，可以驱动一辆1吨的汽车以50公里/小时的速度行驶96公里，基本满足日常市内交通的需要。
液化空气和超临界压缩空气储能系统是最近才提出的新型压缩空气储能系统。前者由中科院工程热物理所联合英国高瞻公司等单位共同开发研制，并获得专利。由于液态空气的密度远大于气态空气的密度，该系统不需要大型储气室。但是，该系统的效率较低。为解决液态空气储能系统低效率问题，中科院工程热物理所在2009年在国际上首次提出并自主研发了超临界压缩空气储能系统，该技术利用超临界状态下空气的特殊性质，综合了常规压缩空气储能系统和液化空气储能系统优点。具有储能规模大、效率高、投资成本低、能量密度高、不需要大储存装置、储能周期不受限制、适用各种类型电站、运行安全和环境友好等优点，前景广阔。目前1.5MW示范系统已开始建设。
压缩空气储能和可再生能源耦合的系统可以将间歇式可再生能源“拼接”起来，稳定地输出。带储热的压缩空气储能系统可以存储太阳能热能，在需要时加热压缩空气，然后驱动透平发电。除太阳能热能外，电力、化工、水泥等行业的余热废热均可作为外来热源，因此，带储热的压缩空气储能系统具有广泛的应用前景。另外还可以耦合风力发电系统，在用电低谷，风电厂的多余电力压缩并储存压缩空气;在用电高峰，压缩空气燃烧并进入燃气透平发电。采用压缩空气储能—风能耦合的系统可将风电在电网中供电的比例提高至80%，远高于传统40%的上限。还可将生物质气化为合成气，替代天然气应用到压缩空气系统中，降低压缩空气储能系统对天然气的依赖。
范文三：压缩空气储能
国际电力储能技术分析——压缩空气储能
（一）技术原理
传统压缩空气储能系统是基于燃气轮机技术的储能系统。其工作原理是，在用电低谷，将空气压缩并存于储气室中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰，高压空气从储气室释放，进入燃气轮机燃烧室燃烧，然后驱动透平发电，如图3所示。传统压缩空气储能系统具有储能容量较大、储能周期长、效率高和投资相对较小等优点。但是，传统压缩空气储能系统不是一项独立的技术，它必须同燃气轮机电站配套使用，不能适合其他类型电站，特别不适合我国以燃煤发电为主，不提倡燃气燃油发电的能源战略。而且，传统压缩空气储能系统仍然依赖燃烧化石燃料提供热源，面临化石燃料价格上涨和污染物控制的限制。此外，同抽水蓄能电站类似，压缩空气储能系统也需要特殊的地理条件建造大型储气室，如岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等。
（二）关键技术
压缩空气储能系统的关键技术包括高效压缩机技术、膨胀机技术、燃烧室技术、储热技术、储气技术和系统集成与控制技术等。压缩机和膨胀机是压缩空气储能系统核心部件，其性能对整个系统的性能具有决定性影响。尽管压缩空气储能系统与燃气轮机类似，但压缩空气储能系统的空气压力比燃气轮机高得多。因此，大型压缩空气储能电站的压缩机常采用轴流与离心压缩机组成多级压缩、级间和级后冷却的结构形式；膨胀机常采用多级膨胀加中间再热的结构形式。相对于常规燃气轮机，压缩空气储能系统的高压燃烧室的压力较大。因此，燃烧过程中如果温度较高，可能产生较多的污染物，因而高压燃烧室的温度一般控制在500oC以下。压缩空气储能系统要求的压缩空气容量大，通常储气于地下盐矿、硬石岩洞或者多孔岩洞，对于微小型压缩空气储能系统，可采用地上高压储气容器以摆脱对储气洞穴的依赖等
（三）应用现状
目前，世界上已有两座大型压缩空气储能电站投入商业运行。第一座是1978年投入商业运行的德国
Huntorf电站，目前仍在运行中。机组的压缩机功率60MW，释能输出功率为290MW，系统将压缩空气存储在地下600米的废弃矿洞中，矿洞总容积达3.1×105 m3，压缩空气的压力最高可达100bar。机组可连续充气8小时，连续发电2小时。该电站在1979年至1991年期间共启动并网5000多次，平均启动可靠性97.6%。第二座是于1991年投入商业运行的美国Alabama州的McIntosh压缩空气储能电站。其地下储气洞穴在地下450米，总容积为5.6×105m3，压缩空气储气压力为7.5MPa。该储能电站压缩机组功率为50MW，发电功率为110MW，可以实现连续41小时空气压缩和26小时发电。该电站由Alabama州电力公司的能源控制中心进行远距离自动控制。
美国Ohio州Norton从2001年起开始建一座2700MW的大型压缩空气储能商业电站，该电站由9台300MW机组组成。压缩空气存储于地下670米的地下岩盐层洞穴内，储气洞穴容积为9.57×106m3。日本于2001年投入运行的上砂川盯压缩空气储能示范项目，位于北海道空知郡，输出功率为2MW，是日本开发400MW机组的工业试验用中间机组。它利用废弃的煤矿坑（约在地下450m处）作为储气洞穴，最大压力为8MPa。瑞士ABB公司（现已并入阿尔斯通公司）正在开发联合循环压缩空气储能发电系统。目前除德、美、日、瑞士外，俄、法、意、卢森堡、南非、以色列和韩国等也在积极开发压缩空气储能电站。
我国对压缩空气储能系统的研究开发开始比较晚，但随着电力储能需求的快速增加，相关研究逐渐被一些大学和科研机构所重视。中科院工程热物理研究所、华北电力大学、西安交通大学、华中科技大学等单位对压缩空气储能电站的热力性能、经济性能、商业应用等进行了研究，但大多集中在理论和小型实验层面，目前还没有投入商业运行的压缩空气储能电站。我所正在建设1.5MW先进压缩空气储能示范系统。
（四）发展趋势
压缩空气储能技术的主要发展趋势包括带储热的压缩空气储能技术、液态空气储能、超临界空气储能技术、与燃气蒸汽联合循环的压缩空气储能技术、与可再生能源的耦合的压缩空气储能技术等。
范文四：压缩空气储能
压缩空气储能：高效率储能技术
2014‐1‐13
压缩空气储能电站（CAES）是一种用来调峰的燃气轮机发电厂，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7.5?MPa?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。在燃气轮机发电过程中，燃料的2/3?用于空气压缩，其燃料消耗可以减少1/3，所消耗的燃气要比常规燃气轮机少40%，同时可以降低投资费用、减少排放。
值得注意的是，压缩空气储能电站建设投资和发电成本均低于抽水储能电站，但其能量密度低，并受岩层等地形条件的限制。不过，压缩空气储能电站的优势也非常明显，其储气库漏气开裂可能性极小，安全系数高，寿命长，可以冷启动、黑启动，响应速度快，主要用于峰谷电能回收调节、平衡负荷、频率调制、分布式储能和发电系统备用。
?尽管这种“压缩气体能源储备”的概念已经提出了30多年，但目前全世界仅有德国、美国两家压缩空气发电厂。
?这两家发电厂分别创建于19世纪中后期和19世纪末。目前，两家压缩空气发电厂都运营正常。同时，美国艾奥瓦州正在建设全球第三家压缩空气发电厂，负责“艾奥瓦储备能源公园”(ISEP)项目设计工作的美国圣地亚国家实验室已经得到了来自美国能源部的资金支持，预计将于2012年投入运营。
?据了解，艾奥瓦储备能源公园是一个压缩空气发电厂，该发电厂将充分利用艾奥瓦州丰富的风力资源作为发电厂的运行能源，存储容量可用于50小时发电。一旦该项目开始运营，其每年发电量将占艾奥瓦州用电量的20%左右，每年可以为艾奥瓦州节省大约500万美元的能源成本。
?不过，建设压缩空气发电厂并非易事。建设的首要任务之一，就是必须找到一个支持空气压缩存储的地质空间，但这需要占用大面积土地，因此，选址也成为制约其发展的决定性因素之一。
?尽管在压缩空气储能技术准备相关设施的时候产生很多费用，但是相关科学家还是认为这种形式的储存模式比制造电池便宜得多。另外，它的高容量和高效率已成为其区别于其他储能方式的决定性优势。
不同类型储能技术特性比较
储能类型
机 抽水储能 典型功率 典型能量100~2 000
MW 4~10h
6~20h 优势 劣势 应用方向 大功率，大容场地要求特日负荷调节，频率控制和系统备量，低成本殊 用 调峰发电厂，系统备用电源械 微型压缩空气
储能
飞轮储能 大功率，大容场地要求特量，低成本殊，需要燃气同上 同上 储 10~50 MW 5 kW~1.5
MW 1~4 h 15 s~15 min 调峰 调峰，频率控制，UPS，电能质量调节,输配电系统稳定性 能
电
磁
储
能
电
化
学
储
能 大容量 低能量密度超导储能 5 s~5 min大容量 UPS，电能质量调节，输配电系低能量密度统稳定性 超级电容器 1~100 kW 1 s~1 min高效率低能量密度电能质量调节，输电系统稳定性（与FACTS结合） 铅酸电池 1 min~3 h低投资 寿命短 备用电源，黑启动，UPS 先进电池技 术,如NaS,
VRLA, Li等 kW级~MW级 mins~hours高能量密度，高效率安全顾虑各种应用
液流电池，如
VRB, ZnBr, NaBr等 1~20 h 长寿命低能量密度削峰，能量管理，再生能源集成
范文五：浅谈压缩空气储能
浅谈压缩空气储能
随着间歇式、不稳定的可再生能源并网比例不断加大，电网也在承受着严峻的考验。比如近年来引发关注的弃风问题——一年有8600小时，而风机的年利用小时数还不到1500，风力资源极大浪费了，一个重要的原因就是缺乏配套的调节电源。不过，储能技术则提供了一种很好的解决办法。具体来说，储能的调峰调频能力强，响应速度快、信息化自动化程度高，方便电网调度。同时，储能减少了备用机组容量，提高机组运行效率，减少温室气体排放。
目前世界上储能技术各有不同，大致可分为物理储能和化学储能。其中，物理储能包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、相变储能等。化学储能包括铅酸电池、锂系电池、液流电池、钠硫电池等。此外，还有电磁储能，如超导储能等。
就压缩空气储能这一新兴技术，本报记者日前采访了致力于该领域研究长达20年的中国科学院院士、清华大学电机系教授卢强。
中国能源报：现在应用更多的集中式储能方式是抽水蓄能，压缩空气储能和抽水蓄能相比，优劣势在哪?
卢强：抽水蓄能是一种比较好的储能方式，技术相对成熟，寿命达到30-40年，功率和储能容量规模可以做得很大，对于控制电网的稳定性和安全性、调峰、调频以及接纳可再生风电都可以发挥巨大作用。但蓄水储能有一个局限性，就是受地势影响较大，必须要有合适的地理条件。比如在北京，找了几十年才找了一处——十三陵水库。水库周围是地势相对较高的高山，在高山上修建水库，夜间将十三陵水库的水泵入，白天高峰用来发电。尽管泵水也需要耗费电力，但是这个电力是夜间的低谷电价，大概是3-4毛钱，而白天高峰电价则是1.2元。利用电力差价来实现盈利，现在十三陵水库的投资早已收回了。
相比抽水蓄能受限于地理条件，空气压缩储能则不然。只要有需要的地方，就可以建造，它也是利用低谷、弃风、弃水、弃光的电力来储能，在有需要的时候发出来，完全不受地理条件的限制。 中国能源报：抽水蓄能是利用水的势能来发电，压缩空气储能原理是怎样的?
卢强：压缩空气是利用分子的内力。常态下，每个人承受的空气压力是0.1兆帕，也就是一个大气压，而储能罐里的空气压力是40兆帕，即400个大气压。只要闸门一开，压缩空气就将喷射而出，这跟水的道理一样。用12缸、24缸的发动机来驱动一个转动的大轴，大轴连着发电机，给了磁场就能发电。压缩空气储能不受地理条件限制，利用的也是放弃不用的“垃圾电力”。
中国能源报：那么压缩空气储能的安全性和可靠性如何?
卢强：现在华夏空能机械科学研究院做的储气罐，可以允许的最高压力是50兆帕，实际上我们充气只到40兆帕，也就意味着有很大的安全系数，是安全的。另外，空气不会燃烧，没有爆炸的危险。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，因此是一种比较安全的储能方式。
中国能源报：在压缩空气方面，据说全世界已有3个较大的压缩空气储能示范工程，主要存在于美国和欧洲一些国家。
卢强：据说是在德国和美国，也叫做压缩空气储能。不过所谓的压缩空气是天然气和压缩空气的混合气体，实际上是一个加压的燃气轮机，最后燃烧的还是天然气，还是碳氢化合物。他们的这种压缩空气实际上并没有创新，但是我们所研发的压缩空气储能是零排放，排出的是冷空气，在欧美，这又称为冷电联供，除了输出电能还能输出低温空气，在夏天又可当空调用，节省了能源。
中国能源报：抽水蓄能和压缩空气储能，成本上孰优孰劣?
卢强：建设一个10兆瓦压缩空气储能电站，大概需要8000万-9000万人民币，这和抽水蓄能造价差不多。 中国能源报：目前压缩空气储能在中国有无项目进展?
卢强：现在我们和国家电网已就在张北地区建设10兆瓦的压缩空气储能电站达成了意向，但是正式协议还没签。如果现在着手建设，大概需要两年时间。建成后可实现风光储协同控制。在这一点上，国家电网具有前瞻性，如果压缩空气储能技术推广开来，不仅可提高可再生能源的并网效率，还可助力社会的低
碳减排。
中国能源报：鉴于储能技术的重要性，国家在这方面有什么政策支持么?
卢强：国家有一些支持，但总体来说陷入一个误区：将更多注意力放在蓄电池研发上。我认为，不能把储能的希望寄托在蓄电池上，因为蓄电池后处理所带来的环境问题很严重。
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