空氣發電技術被稱為空氣壓縮能源儲存技術(CAES)，其原理大致如下：利用空氣壓縮機，將大自然之中的空氣吸收壓縮成密度、高壓力大的有效氣壓資源，並儲存穩壓。到需要使用時再通過放氣閥門和輸氣管道向氣輪機內排放，衝動氣輪機葉輪運轉並拖動發電機轉子運轉而發電。
基本介紹
- 中文名：空氣壓縮能源儲存技術
- 外文名：CAES
- 學科：機械工程
- 領域：工程技術
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簡介
人們常將風力發電視為最潔淨、無污染的發電技術之一，但是就風力發電而言，也有它的不足，在風力微弱的情況下，風車翼片無外力推動，就會靜止不動，無法發出電能。另外，如果聯網的風車群有部分不工作，只有幾台運轉就可能出現過載現象。電給人們生活和社會帶來了諸多便利，當今社會，如果沒有電能，後果難以構想。可是，通常電只能是發多少，消耗多少，無法存儲。雖然有一些存儲方法，但成本昂貴，難以普及。
技術的發明
在深夜，居民用電和企業用電均處於低峰，如果是核電站或熱力電站，便可以將水壓縮進位於高處的儲水站，當需要用電時將水排出，推動渦輪發電機發電。那么，風力發電能否也像別的發電方式那樣，將空氣存儲起來，到需要時再使用呢？德國工程技術人員找到了一種存儲空氣的新方法，即在地下建一座大型儲氣站，用空氣壓縮機將空氣壓縮，進行存儲。需要時打開閥門，由高壓空氣推動渦輪機發電，空氣排放前，如果再用燃氣加熱，效率將更高。
技術的發展開發
早在1978年，德國下薩克森州就建成了世界上第一座空氣發電站，兩個位於地下658米和800米的儲氣站是兩個廢棄的鹽礦礦井。這兩個儲氣站的儲氣量為31萬立方米，最大承受壓力為70巴，足夠供功率290兆瓦的發電機組工作3小時。除此以外，在美國阿拉巴馬州也有一個類似的電站，據說美國將要對其進行改造，並將建造一系列新型空氣發電站。如，將於2003年併網的 Norton電站就是利用廢棄的鹼礦礦井，它深入地下800米，儲氣量達900萬立方米，可發電2700兆瓦，相當於二個大型核電站的峰值發電量，可滿足68萬戶居民的兩天用電。
能源專家對空氣發電前景看好，該技術除了能作為應急電站外，也是一種潔淨能源的獲取辦法，如果將其與風力發電機組合使用，它將開闢了一條全新的提供能源的新途徑。一個風力發電機群加上壓縮空氣電站，無論從技術、還是從經濟角度看，均可以與油、燃氣、煤或核能一比高下。如我國的內蒙地區，風力資源豐富，建造風力發電機群，加上空氣電站，將有取之不盡的能源。
為保證能提供充足的電能，一般在設計風力發電站時需考慮各種因素，如，建造一個50兆瓦的電站，並不是說由50台1兆瓦的風力發電機簡單並聯，這只是指在最佳風源的情況下能夠實現，但如果風速降低，其功率可能只能達到25兆瓦，因此，建造時需要安裝100颱風力發電機，這樣，即使在風速較低時仍能提供足夠的電能。風速高時，同時工作會出現電力過剩情況，這時就可以將空氣壓縮進地下儲氣站，到需要時再放出。
發展前景
空氣發電技術還少有人問津，原因是礦物能源的價格太低，以致人們還無需去考慮。一旦礦物能源耗盡，政府對二氧化碳排放標準嚴加限制，對潔淨能源的需求就會驟然而升。當然，空氣發電也並非是零排放，但與熱力發電相比，僅是它的二十分之一，每度電的二氧化碳排放量為10至15克。如果該技術能夠投入使用，那么它將是生態能源領域的一項新突破。
