空氣蓄能發電是指用剩餘的電力把空氣壓縮貯存於密閉的洞窟里，需要時再把壓縮空氣引出，推動汽輪機旋轉，以此重新獲得電力的一套裝置。剩餘電力的現利用率約70%。
目前，美國和瑞典正在進行此項研究，其概要是：先讓要貯藏的電力驅動空氣壓縮機的馬達，將壓縮空氣的貯存壓力最高不能超過十五個大氣壓。在需要用電的時候，讓壓縮空氣推動壓縮機的馬達逆轉。這樣就變成了發電機發出發電。
基本介紹
- 中文名：空氣蓄能發電
- 外文名：Air storage energy generation
- 現利用率：約70％
- 電站組成：空氣壓縮機、電動機/發電機
- 釋義：剩餘的電力把空氣壓縮貯存
- 學科：能源工程
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研究背景
一般的空氣蓄能發電電站容量較大，機組容量在100MW以上，對於容量在100MW以下的，可以稱為小型壓縮空氣蓄能系統，更小的則可稱為微型壓縮空氣蓄能系統。CAES電站是20世紀50年代發展起來的新型能量存儲系統，在20世紀90年代開始隨著相關技術的逐步完善，以及各國對能源電力質量、環境保護的更高要求，一些國家開始重視CAES的研究工作。世界上第一個CAES電站是德國HuntdorfCAES電站，機組容量290MW，其冷態啟動至滿負荷僅需6min，在25%負荷時的熱耗僅比滿負荷高211kJ，其排放量僅是同容量燃氣輪機機組的1/3。
美國在1991年建成了機組容量為110MW的CAES電站，在這個電站套用了回熱技術，因此經濟性有很大程度的提高，以高位發熱量計算其發電熱耗僅為5565kJ/kwh，美國Ohio州從2001年起開始建一座2700MW的大型CAES商業電站，該電站由9台300MW機組組成。
特點
電力系統負荷不均衡是當今世界重大科研課題，我國同樣也面臨這高峰、低谷負荷差別大，供電質量受影響，調峰填谷等問題。解決這類問題最好的辦法是把電能存儲起來，對於電能的存儲，可以採取以下方式，如抽水蓄能電站、壓縮空氣蓄能電站、蓄電池蓄能電站、超導磁蓄能、飛輪蓄能、電磁蓄能等方式。其中只有抽水蓄能電站和壓縮空氣蓄能電站可以大量的存儲電能，而其它蓄能電站則最大功率只能到幾個MW，因此只有這兩者才可以真正起到調節電網負荷、提高供電質量的作用。但抽水蓄能電站因為電站選址、造價等問題受到限制，而壓縮空氣蓄能(CAES)電站則沒有上述限制，可以建在城市附近，且有占地面積少，環境污染小，經濟性能高等優勢，因此在世界範圍內受到了廣泛的關注，被認為是新世紀非常有前景的能量存儲系統。
電站組成
CAES電站包括空氣壓縮機、電動機/發電機、地下貯氣室、換熱器、燃燒室、燃氣輪機等常用設備，可分為蓄能子系統和發電子系統。
電站組成壓縮機、電動機、貯氣室等組成的蓄能子系統中將電站低谷的低價電能通過壓縮空氣儲存在岩穴、廢棄礦井等儲氣室中，蓄能時通過聯軸器將電動機/發電機和壓縮機耦合，與燃氣輪機解耦合；電力系統峰荷時，利用壓縮空氣燃燒驅動燃氣輪機發電，燃氣輪機、燃燒室以及加熱器等即發電子系統，發電時電動/發電機與燃氣輪機耦合、與壓縮機解耦合。因此蓄能子系統的最佳化對於壓縮空氣蓄能發電來說具有重要的意義。
