压缩空气储能

一种新型蓄能电站。它利用电力系统低容负荷时的多余电能将空气压缩储存在地下洞穴中，需要时再放出，经加热后通过燃气轮机发电机组发电，以供尖峰负荷的需要。供给燃气轮机的能量是压缩空气的势能和用以加热空气的燃料化学能的总和。压缩空气蓄能电站在一个充压和释放的循环中发出的电量大于充压所需的电量。充、放能量之比称为电量比，一般为0.72～0.80，它取决于电站的规模和设计情况。在发电过程中，燃料消耗大约为4220kJ/kWh。

1978年联邦德国在亨托夫成功地投运了一个290MW的压缩空气蓄能电站，并获得了优异的可利用率和可靠性。美国电力研究协会(EPRI)已深入细致地研究了一个220MW的压缩空气蓄能电站。研究表明,有经济效益的压缩空气蓄能电站是用25～50MW（或其倍数）的标准单元组装而成的，可明显地减少投资和规划工作量。

压缩空气蓄能电站是在常规的简单循环燃气轮机电站基础上发展起来的。压缩空气蓄能电站燃气轮机的输出功率是其轴功率的全部；而在常规燃气轮机电站，输出功率约为燃汽轮机轴功率的三分之一，其余三分之二用于推动压缩机。所以消耗同样的燃料量，压缩空气蓄能电站的发电输出是常规燃汽轮机电站的3倍。

与常规燃汽轮机电站不同，压缩空气蓄能电站的汽轮机和压缩机布置在电动发电机组的两端，分别用离合器连接，这样可以各自独立运行（见图）。

压缩空气蓄能电站压缩空气蓄能电站

压缩空气理想的储存深度是150～900m。在这样的深度下，每天的温度、压力变化不大时，空气库实际上是严密不漏的，也比较稳定。空气可以储存在岩盐或岩石中的人工洞穴中，也可利用天然的疏松的岩石含水层。

压缩空气蓄能电站有许多优点：①改进电网负荷率，提高了经济性，使系统中大型发电机组的负荷波动减小，提高了它们的可靠性。②和抽水蓄能电站相比，站址选择灵活。它不需建造地面水库，地形条件容易满足。③压缩机由电网供电的电动机驱动，因此汽轮机的输出功率全部用于发电,其发电功率是常规燃汽轮机电站的3倍。同时由于大量能量储存在空气和燃料中，与抽水蓄能电站相比，有很高的能量密度。④提高了系统的灵活性。压缩空气蓄能电站在压缩空气瞬间即可使用，在无照明的条件下也可以启动而且启动快,3分钟即可从空载达到额定出力，适于作旋转备用。⑤可以实现模块化。压缩空气蓄能电站可以积木式地组装。一座220MW的电站可用25～50MW的小型压缩空气蓄能电站积木式地逐年扩建发展。