正如我們所知，壓縮空氣儲能可以徹底改變清潔能源領(lǐng)域。
[fusion_widget type="Hotrandom_image" hotrandom_image__folder="wp-content/uploads/qiair" hotrandom_image__width="100%" hotrandom_image__height="auto" hotrandom_image__alt="空壓機"][/fusion_widget]Frost & Sullivan 的研究估計， 2018 年全球安裝了近 155 吉瓦的可再生能源裝機容量。前一年，可再生能源占全球總裝機容量的近 70%。
可再生能源市場的顯著增長在很大程度上是由于太陽能和風(fēng)能成本的降低以及各行業(yè)的激勵性和非激勵性投資增加。盡管全球因素可能導(dǎo)致全球市場增長停滯——例如中國決定停止對公用事業(yè)規(guī)模太陽能項目的補貼——但增加公眾支持以及改善發(fā)電和存儲技術(shù)的經(jīng)濟條件正在確保 2019 年有望實現(xiàn)看到類似的增長率。
可再生能源行業(yè)出現(xiàn)了許多創(chuàng)新的新型存儲解決方案，包括壓縮空氣儲能 (CAES) 系統(tǒng)。壓縮空氣儲能技術(shù)，就像抽水電站一樣，通過加熱和壓縮環(huán)境空氣來工作，以便在高壓下儲存在含水層或地下洞穴中。然后可以將空氣減壓并釋放出來，為渦輪發(fā)電機供電，從而發(fā)電。
根據(jù)麻省理工學(xué)院技術(shù)評論， CAES 系統(tǒng)的成本估計僅為電池存儲平均價格的十分之一，而且——因為它們允許理論上無限數(shù)量的充電和放電循環(huán)——提供比電池系統(tǒng)更長的使用壽命，電池系統(tǒng)需要定期替代品。更重要的是，來自英國的新研究表明，水下多孔介質(zhì)壓縮空氣系統(tǒng) (PM-CAES) 的大規(guī)模應(yīng)用有望提高 60% 的凈能源效率。
盡管由于地理和后勤方面的限制，CAES 系統(tǒng)尚未得到廣泛采用，但壓縮空氣儲能的潛在應(yīng)用非常廣泛。這些是 CAES 系統(tǒng)可以增強可再生能源部門的一些主要方式：
小規(guī)模存儲
一種替代在水下或地下建造大型 CAES 工廠的方法是建造小型地上 CAES 系統(tǒng)，使用人造船只對空氣加壓。
小型壓縮空氣儲能的吸引力在于它允許的地理靈活性。這些系統(tǒng)，如化學(xué)電池，幾乎可以由獨立公司或小型企業(yè)安裝在任何地方。更重要的是，這些系統(tǒng)可以并網(wǎng)或離網(wǎng)運行，與其他電池系統(tǒng)串聯(lián)或分開運行。
研究人員提出了微型 CAES 系統(tǒng)的進一步優(yōu)勢，包括與大型系統(tǒng)不同，它們不需要有毒或稀有材料，使其更安全、更容易使用。較小的獨立容器可以創(chuàng)建分散的存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，不需要先進的生產(chǎn)線或安裝和維護大型工業(yè)系統(tǒng)所帶來的困難。
為風(fēng)能系統(tǒng)供電
CAES 系統(tǒng)的另一個有前途的應(yīng)用是在風(fēng)能領(lǐng)域，其中壓縮空氣存儲提供了一個關(guān)鍵優(yōu)勢——克服不利環(huán)境條件對發(fā)電的負面影響。
當(dāng)條件不夠風(fēng)時，渦輪機不能產(chǎn)生足夠的電力。然而，CAES 系統(tǒng)克服了這一障礙，因為它們保證了長期的能量存儲，并且可以根據(jù)需求發(fā)電。
例如，借助 CAES 系統(tǒng)，海上風(fēng)力渦輪機產(chǎn)生的可再生能源可用于為產(chǎn)生壓縮空氣的電機提供動力。然后，空氣將儲存在多孔的海底巖床井中，并在需要時釋放出來，為渦輪機提供動力并為電網(wǎng)發(fā)電。
儲存太陽能
與風(fēng)能一樣，太陽能生產(chǎn)也存在由不可預(yù)測或不良環(huán)境條件引起的間歇性問題。然而，CAES 系統(tǒng)的長期存儲能力提供了一個萬無一失的解決方案。
在陽光明媚的白天產(chǎn)生的電力可以重新用于加熱 - 從而壓縮 - 密閉室內(nèi)的空氣。當(dāng)缺乏陽光禁止發(fā)電時，壓縮空氣可以通過渦輪機或備用膨脹裝置釋放以發(fā)電。
規(guī)劃能源的未來
壓縮空氣在可再生能源行業(yè)的應(yīng)用仍有不可估量的潛力。例如，加拿大公司Hydrostar正在概述將舊化石工廠轉(zhuǎn)變?yōu)榱闩欧艍嚎s空氣動力能源設(shè)施的計劃。與此同時，正在研究回收微型 CAES 系統(tǒng)的熱能，以用于水或空間加熱應(yīng)用。
就目前而言，CAES 系統(tǒng)并不是應(yīng)對確保可再生能源未來的多重挑戰(zhàn)的最節(jié)能或物流有效的解決方案。然而，在未來幾年內(nèi)，我們可能會見證技術(shù)創(chuàng)新的激增，這將使壓縮空氣成為世界脫碳和創(chuàng)造更可持續(xù)未來的有力工具。