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压缩空气储能研发现状及应用前景

时间：2018-11-19 13:13

传统压缩空气储能系统存在三个技术瓶颈，一是依赖天然气等化石燃料提供热源，不适合我国这类缺油少气的国家；二是需要特殊地理条件建造大型储气室，如高气密性的岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等；三是系统效率较低（分别为42%、54%），需进一步提高。

　　为解决传统压缩空气储能的技术瓶颈问题，近年来，国内外学者开展了新型压缩空气储能技术研发工作，包括绝热压缩空气储能、蓄热式压缩空气储能及等温压缩空气储能（不使用燃料）、液态空气储能（不使用大型储气室）、超临界压缩空气储能（不使用大型储气室、不使用燃料）等。
（1）绝热式压缩空气储能
　　绝热式压缩空气储能技术通过储热装置回收压缩热并储存，使压缩及膨胀过程近似于绝热过程，不必燃烧化石燃料，并且能保持较高的储能密度及效率。其工作原理为：储能时，通过压缩机将空气压缩至高温高压状态后，通过储热系统将压缩热储存，空气降温并储存在储罐中。释能时，将高压空气释放，利用储存的压缩热使空气升温，由高温高压空气推动膨胀机做功发电。
　　该系统回收了压缩热并且再利用，使系统效率得到了较大提高，同时去除了燃烧室，实现了零排放。但由于压缩机级间不回收热量、冷却空气，故压缩过程能耗较高。由于压缩机出口的空气温度高，对设备材料要求高。
　　德国RWE Power公司于2010年启动ADELE项目，设计储热温度600℃，设计储气压力100bar，理论设计效率可达70%，该项目处于论证阶段。
（2）蓄热式压缩空气储能
　　蓄热式压缩空气储能又被称作先进绝热压缩空气储能，其原理同绝热压缩空气储能类似，区别在于该系统在压缩过程级间换热及储热，绝热压缩空气储能在全部压缩过程结束后储热。相较于绝热压缩空气储能，蓄热式压缩空气储能系统的储热温度及储能密度较低，但其压缩机耗能减小，且对于压缩机材料要求不高。该系统缺点在于增加了多级换热及储热，系统初投资有所增加

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