压缩空气储能技术原理、实现方法及未来展望

图6LightSail Energy 公司技术方案设计

5. 其他类型的压缩空气储能

5.1液化压缩空气储能

液化压缩空气储能技术，是将电能转化为液态空气的内能以实现能量存储的技术。液化存储的储能密度高，综合成本有下降的空间。但由于液化压缩空气储能在空气压缩/膨胀过程的基础上增加液化冷却和气化加热过程，相比较等温压缩空气储能的等温压缩/膨胀过程，增加了额外损耗。因此与相似压缩空气储能技术相比，液化压缩空气储能效率较低，并没有明显优势。

5.2外源补热型压缩空气储能

采用外部热源加热压缩空气以实现更高能量输出，是一种行之有效的手段。太阳能补热型压缩空气储能系统是一种将太阳能与压缩空气储能系统结合，利用太阳聚光形成高热替代燃料燃烧对压缩气体进行补热，从而提高运行效率的储能系统。与燃气补热相比，太阳能补热型压缩空气储能大幅度减少了储能发电系统的碳排放，但依然属于外源补热型储能系统，就发电效率而言与燃气补热型压缩空气储能系统没有本质区别。

6. 结论

在现有的储能技术中，压缩空气储能以其储能密度大、存储周期长、投资成本较少等优势受到人们的青睐。传统压缩空气储能技术在压缩空气膨胀做功时需要燃气补热，能耗大且效率低，地下洞穴方案不稳定，造成寿命下降;先进绝热压缩空气储能技术通过换热器对压缩热的回收利用实现了无燃烧、零碳排放，但采用了地上金属容器存储，有储气装置投资大而发电效率较低等不足。等温压缩空气储能技术借助液体比热容大的特点使气体和液体接触进行充分的热质交换，将气体在压缩或者膨胀时温度的变化控制在一个较小的范围内，大幅度减少了额外能量损失，使高发电效率成为可能，但配套的液体控制和低成本储气系统仍有待改进。随着国内外学者在压缩空气领域的不断创新，相信未来大规模储能一定可以伴随着可再生能源发电的发展迎来更辉煌的明天。