在我国能源转型、中央明确双碳目标的大背景下，太阳能、风能产业飞速发展，但是由于太阳能和风能的不稳定性，对大规模储能的需求也越来越大。国家电网“电网新技术前景研究”项目咨询组认为“抽水蓄能、压缩空气储能和电池储能是大规模发展储能技术的首选”， 其中，压缩空气储能是三种大规模储能技术之一。

压缩空气储能作为储能技术的主要手段之一，具有规模大、效率高、成本低、环保等优点，可实现电力调峰、调频、调相、旋转备用、应急响应等储能服务，提升电力系统效率、稳定性、安全性。

什么是压缩空气储能？

从能量的角度分类，储能技术主要可以分为热储能、电储能和氢储能几大类，其中电储能包括机械储能、电化学储能和电磁储能，是最常用的储能方式。压缩空气储能属于机械储能。

压缩空气储能技术是从上世纪50 年代发展起来的，世界上最先商业运行的两个压缩空气储能电站，分别是德国的Huntorf电站、美国Mcintosh电站。

压缩空气储能的优势

压缩空气储能(compressedairenergystorage，CAES)对地理条件无特殊要求，建造成本和响应速度与抽水蓄能电站相当，使用寿命长，储能容量大，是一种具有推广应用前景的大规模储能技术。

压缩空气储能的工作原理

压缩空气储能的基本原理很简单，在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式，原理如下图所示。两个动作，充气时储存能量，膨胀时释放能量。

压缩空气储能的特点

在储能家族中，压空和抽水蓄能属于一个阵营，即是一种可以大功率，长时间运行的物理储能技术，技术特点如下：

（1）输出功率大（MW级），持续时间长（数小时）；

（2）单位建设成本低于抽水蓄能，具有较好的经济性；

（3）运行寿命长，可循环上万次，寿命可达40年；

（4）环境友好，零排放。

压缩空气储能对提高系统中风电和光伏发电的装机占比具有很好的协同促进作用，并逐渐产业化应用。2013年至今，国内多个压缩空气储能示范项目落地，仅2021年就建成了三大压缩空气储能项目（张家口100MW压缩空气储能示范项目、金坛盐穴60MW压缩空气储能项目、山东肥城10MW压缩空气储能调峰电站项目），有效缓解了用电压力。在不远的将来，我们所用的电能或许就来自于压缩空气储能。

目前从已建成和在建的压缩空气储能项目来看，兆瓦级的系统效率可达52.1%，10兆瓦的系统效率可达60.2%，百兆瓦级别以上的系统设计效率可以达到70%，先进压缩空气储能系统效率能够逼近75%。系统规模增加后，单位投资成本也持续下降，系统规模每提高一个数量级，单位成本下降可达30%左右。系统效率的提升以及成本的下降，是压缩空气储能产业化发展的基础。

双碳目标下，传统能源时代正在加速结束，全面发展新能源已成大势所趋。但是，利用风光等可再生能源发电存在不稳定、间接性、不可控性等问题，储能是解决这些问题的重要手段。

目前除储能主力军抽水蓄能、生力军电化学储能外，还有压缩空气储能、熔融盐储能、飞轮储能、混凝土块积木式重力储能、水力岩石重力储能、热储能等多种颇具想象力的新型储能技术，这些新型储能技术已陆续在新能源侧应用落地。

储能赛道持续升温，新型储能技术的创新驱动，还可能创造新的产业链，开拓更多新机会。

储能被称为碳中和“龙脉”，也是未来构建以新能源为主题的新型电力系统核心的关键技术。压缩空气储能，你看好吗？

文章来源： 瓦特科技，能源电力说