什么是压缩空气储能？分类有哪些？优缺点介绍

1.压缩空气储能

压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)的概念是1949年由Stal Laval提出的，是一种新型的大型能源存储方式，其工作原理为：在用电低谷期，用电网中多余的电能通过压缩机将空气压缩并储存在储气设备内，等到用电高峰期将高压空气释放，推动电机发电，以此来调节电力系统的峰谷负荷。压缩空气储能系统一般包括5个主要部件:压气机、燃烧室、透平、储气装置、发电机/电动机。

2.压缩空气储能分类

(1)绝热压缩空气储能系统

绝热压缩空气储能(Adiabatic Compressed Air Energy Storage， A-CAES)系统利用储热技术代替燃烧室，压缩机对空气进行压缩的过程中会产生压缩热，A-CAES 系统在压缩机出口安装蓄热器吸收高压空气的热量，再储存进储气罐内，释能过程中利用蓄热器内的热量加热高压空气，替代燃烧室通过燃烧的方式加热高压空气，送至膨胀机做功。与传统压缩空气储能相比，该系统避免了燃烧室燃烧产生的污染物排放，能量得到高效利用，提高了系统效率。

(2)蓄热式压缩空气储能系统

蓄热式压缩空气储能(Thermal Storage Compressed Air Energy Storage，TS-CAES)系统储能部分采用级间冷却的方式利用冷水罐中的水逐级回收压缩热，将加热后的水储存在热水罐中，常温的高压空气储存在储气室内，释能时，储气室内的高压空气首先进入级间加热器，吸收热水罐内热水的热量后再进入膨胀机做功。相比于绝热压缩空气储能系统，蓄热式压缩空气储能系统的热量利用程度更高，且可以同时利用工业余热和由可再生能源转化来的热量。

(3)液态空气储能系统

液态空气储能(Liquid Air Energy Storage，LAES)系统，在储能过程中，高压空气经蓄冷回热器降温至液化温度后，在膨胀阀中降压液化，经分离得到的液态空气被储存，未液化的空气回到蓄冷回热器释放冷量;在释能过程中，液态空气经低温泵加压后进入蓄冷回热器吸热，之后进入燃烧室燃烧得到高温高压燃气。

(4)超临界压缩空气储能系统

超临界压缩空气储能 (Supercritical Compressed Air Energy Storage，SC-CAES)系统储能过程中将空气压缩过程产生的热量储存于蓄热器，这部分热量可用于释能时加热高压空气;压缩机出口的高压空气处于超临界状态(T>132K，P>3.79MPa);高压空气最终以液态空气的形式储存。

3.压缩空气储能优缺点

相比于其他储能技术，压缩空气储能具有安全低碳、容量大、成本低等优点，且系统规模越大，效率越高、成本越低，但是，其储能密度低且需要大型能里存储设备如洞穴或大型气罐等，给电站的建造选址增加困难。

4.我国压缩空气储能项目

压缩空气储能在欧美已经达到商业化运行水平，我国的研究大多还集中在理论、小型实验和试点应用层面还没有投入商业运行的大规模压缩空气储能电站，正在进行的项目如下：

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参考报告：《新型电力系统携手新型储能全面支撑“双碳”目标达成——新型储能行业动态报告(31页).pdf》