陈海生纪律：预计百兆瓦压缩空气储能成本可降至1000元/千瓦时-第2页-北极星储能网

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该系统采用一定措施（如活塞、喷淋、底部注气等），通过比热容大的液体（水或者油）提供近似恒定的温度环境，增大气液接触面积和接触时间，使空气在压缩和膨胀过程中无限接近于等温过程，将热损失降到最低，从而提高系统效率。此外，该系统不需要补燃，摆脱了对化石燃料的依赖，但未摆脱对大型储气洞穴的依赖。

图4 等温压缩空气储能原理图

（四）液态空气储能系统

该系统将电能转化为液态空气的内能以实现能量存储的技术。储能时，系统驱动空气分离及液化装置，产生液化空气，储存于低温储罐中；释能时，将低温储罐中液态空气加压吸热，随后驱动透平发电。由于空气的液化存储，大幅减少存储装置尺寸，从而不需要大型储气室。

图5 液态空气储能系统原理图

（五）超临界压缩空气储能

2009年，中国科学院工程热物理研究所在国际上原创性地提出先进超临界压缩空气储能技术，可以同时解决传统压缩空气储能系统的三大技术瓶颈。其工作原理是：储能时，系统利用电力驱动压缩机将空气压缩到超临界状态，在回收压缩热后利用存储的冷能将其冷却液化，并储于低温储罐中；释能时，液态空气加压回收冷量达到超临界状态，并进一步吸收压缩热后通过透平膨胀机驱动电机发电。该系统利用液态空气存储提高储能密度，解决了对大型储气室的依赖；利用压缩热回收解决了对化石燃料的依赖，并进一步提高了系统效率。

4主要应用领域

（一）电力系统调峰

目前，每日的用电负荷是波动变化的，且峰谷差日趋增大。压缩空气储能作为大规模容量型储能技术，可将用电低谷多发出的电能储存，在用电高峰释放，实现电力系统削峰填谷，减少发电装机及电网容量，提升电力系统效率和经济性。

（二）可再生能源

可再生能源具有间歇性、不稳定性，直接发电并网对电网冲击很大，故弃风、弃光现象严重。压缩空气储能可将间断、不稳定、不可控的可再生能源发电储存，再按照需求平稳、可控的释放，具有平滑波动、跟踪调度输出、调峰调频等功能，实现可再生能源发电大规模并网。

（三）分布式能源系统

分布式能源系统是未来高效、低碳、高安全性能源系统的主要发展趋势。但其相较于大电网，具有负荷波动大、系统调节能力差、故障率高等缺点。压缩空气储能可作为负荷平衡装置及备用电源，有效解决上述问题，提高系统的供电可靠性、稳定性，并可实现黑启动及孤网运行。

（四）电力系统调频

压缩空气储能电站可以同燃气轮机电站、火电站或抽水蓄能电站一样起到电力系统调频的作用。当该电站与其他储能技术如超级电容、飞轮、化学电池等相结合，调频速度会更快更有效。

（五）其他应用

压缩空气储能在其他领域也有广泛应用，如为汽车、高尔夫球车等移动设备提供动力；作为不间断电源（UPS），为数据机房、精密仪器制造、医疗设施、国防设施等提供保障性电源；经膨胀机做功发电后释放的空气由于温度低且经过净化，可用于空调系统为建筑提供新风和冷量。

5挑战及前景

（一）技术性能需要进一步提升

目前，新型压缩空气储能最高效率为60%左右，同300兆瓦级抽水蓄能的效率70%～75%相比尚有提升空间；其系统最大规模为10兆瓦，尚未达到传统压缩空气储能100兆瓦规模；其单位成本约为6000～10000元/千瓦暨1500～2500元/千瓦时，仍有下降空间。

（二）系统规模需进一步增大

大规模化是压缩空气储能技术的发展趋势，也是其降低成本和提升性能的主要途径。现已实现应用的新型压缩空气储能技术规模偏小（1～10兆瓦），还不能满足对储能规模和经济性的要求。因此，迫切需要启动更大规模（100兆瓦级）的新型压缩空气储能技术研发，预计100兆瓦级新型压缩空气储能技术的效率可以提高到70%，其单位成本可降为约为4000元/千瓦左右暨1000元/千瓦时左右。

（三）示范和应用亟需加强

新型压缩空气储能技术的示范系统数量少，不能满足技术发展和大规模应用的示范需求，迫切需要政府、企业加强政策引导、加大资金支持。目前尚未形成系统的电价补偿和激励政策，抽水蓄能的有关政策也不适用压缩空气储能，全球商业运行的电站较少，一定程度上影响了压缩空气储能技术的推广和应用。

随着能源革命的逐步深入，储能技术不断发展，大规模压缩空气储能示范项目的陆续建成，压缩空气储能产业也进入了发展的快车道。相信在政府的正确组织和领导下，在良好的政策环境下，在科研机构和企业的共同努力下，压缩空气储能技术一定会持续健康发展，快速实现大规模应用。

原文首发于《电力决策与舆情参考》2019年2月22日第7期

原标题：陈海生纪律：压缩空气储能技术发展现状及前景

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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