浅谈空气储能

目前谈论的空气储能，主要指的是盐穴空气储能。

盐穴就是盐矿开采后留下的矿洞，体积巨大且密封良好。

高温高压下的盐具有将裂缝条下自动愈合的特点，一段时间后地下盐穴就能够成了很好的密封储存库。

盐穴的用途是储藏战略资源比如石油、天然气等，变废为宝。

利用盐穴进行空气压缩储能，是一种新的储能技术。

基本原理

先利用透平空气压缩机将空气注入盐穴，然后把空气的势能作为动力源 ，通过透平膨胀机这边释放出来，由空气动力透平带动发电机进行发电，有效实现能源的消纳。

压缩空气储能系统可以分为补燃式和非补燃式两类。

传统型的压缩空气储能技术，也就是“补燃式”，在发电环节要用天然气辅助燃烧。这个就不太符合碳中和的大趋势。

非补燃式则采用热压分储式，将压缩过程产生的压缩热以热能的形式存储在蓄热罐中。高峰用电时将压缩热反馈给释能阶段进入膨胀机做功的空气，从而提高系统的整体效率，实现储能过程的无燃烧、无排放。



陆续投入运营的盐穴储能项目

江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目：

装机容量一期60MW，二期350MW，远期规划1GW。该站由清华大 学牵头，中盐集团提供盐穴，东方电气 提供全球首台专门针对非补燃压缩空气储能电站运行特性研发的空气透平发电机组，中国能建 负责设计，三维化学 负责导热油传热储热系统的设计，科远智慧 提供工控系统。金坛盐穴能汇集各方力量，主要是因为其应用的是更先进的非补燃式压缩空气储能技术的首个国家级示范项目。

山东肥城盐穴先进压缩空气储能调峰电站：
装机容量一期装机容量10MW进入商业运营。该站由中国科学院工程热物理研究所提供技术支持，金通灵 提供压缩空气设备。

和抽水蓄能的对比

1 能源转换 效率：抽水蓄能75%，压缩空气60%-70%。

2 地质环境要求：抽水蓄能，上下游其一端最好利用相近的天然河道或湖泊。压缩空气，盐穴资源分布广泛，广东、四川、青海、湖北、河南、山东、陕西、安徽、江苏等省区。

3 装机容量：肯定是抽水蓄能更大，1GW+以上的中国抽水蓄能有很多。相比之下盐穴空气压缩的容量，即便考虑江苏金坛盐的远期规划也就1GW。但毕竟是个新东西，还是要保持发展的眼光。

4 此外，盐穴储气具有建设成本低，占地面积很小的优势。综合来看，抽水蓄能是非常成熟的。但更重要的因素则是因地制宜，适合什么做什么。市场反馈新闻不算新，大概因为”双碳工作意见“提及压缩空气储能而再度被市场重视。目前看，压缩/膨胀设备 》运营商/EPC 》盐穴资源。主要优点是主流轮动，整体低位。但目前识别度不高，谨慎追高。

市场反馈

新闻不算新，大概因为”双碳工作意见“提及压缩空气储能而再度被市场重视。

目前看，压缩/膨胀设备 》运营商/EPC 》盐穴资源。

主要优点是主流轮动，整体低位。但目前识别度不高，谨慎追高。

小知识

附赠小知识：
透平机：透平是turbo，既旋转物体。透平压缩机是一种叶片旋转式压缩机，储能。反之，就是透平膨胀机，利用压缩空气释能。

汽轮机，是使用电站锅炉产生的过热蒸汽去冲动汽轮机叶片，并使之转动，从而带动汽轮机和汽轮发电机发电的一种动力机械。

涡轮机，是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的发动机。

烟气轮机，是再生烟气的能量回收装置，利用一定压力的高温烟气在烟气轮机内膨胀作功。

One More Thing? 液态空气储能

还有一种更小规模的空气压缩储能技术是液态空气储能。在储能阶段，驱动压缩机压缩环境空气，高压空气经蓄冷器预冷后节流液化，将电能以常压低温液态空气形式储存，同时存储压缩热。在释能阶段，液态空气经低温泵增压后，通过蓄冷器储存冷量并气化，经压缩热（可选太阳能 光热或工业中低温余热）加热后，产生高压高温气体驱动空气透平旋转做功，带动发电机发电并网。同时，系统中富余的压缩热能可部分用于生活热水供应或冬季采暖，部分用于吸收式制冷机组供应空调冷水用于夏季供冷。

这个技术不受制于盐穴地理位置限制，但需要增加成本来制造密封罐了。中科院理化所团队在廊坊中试基地完成了100kW低温液态空气储能示范平台的建设。这个装机容量就更低了。但系统整体效率还不错，基本也是60%左右。这个技术最大优点是更灵活，不受地理位置束缚，可以和化学储能场景竞争。一些制冷企业在这方面有一些布局。