地下空气储能：你所不知道的地下大电池——压缩空气储能
导语
2021年有一段时间限电限产，甚至东北出现了限制居民用电的情况，这也就吸引了大家的目光，一时间议论纷纷。如今形势明朗，限电限产的直接原因是煤价过高，火电发电的积极性受挫。另外，我国承诺“碳中和，碳达峰”，实施能耗双控，以限电限产作为这个长期战略的起步点。
我们大多数对电力来源都有所了解，火电，水电，风电等等。在用电低峰期，就会有多余生产的电力，这些电力生产出来以后储存在哪里呢？
今天我就为大家介绍一种地下储电技术——压缩空气储能技术。
概述
压缩空气储能技术和抽水蓄能被公认为两种适合大规模电力储能(100MW级)的技术，其中压缩空气储能技术(Compressed-Air Energy Storage,CAES )被认为是目前最具发展潜力的大规模电力储能技术。
原理
压缩空气储能是指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、沉降的海底储气罐、山洞或过期油气井。
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。通俗来说就是在用电低谷时，将空气压缩储存于储气室中，将电能转化为空气能存储起来；在用电高峰时释放高压空气，带动发电机发电。整个发电过程对大气无污染，为绿色环保能源发电项目。因此作为一种新型的储能技术。
盐岩穴
压缩空气储能对储存环境有着高的要求，存储冷却后的空气，若采用洞穴存储，则需要满足耐压程度较高、密封性较好的地质条件。
根据目前的研究，满足条件的有地下盐穴、废弃的油田矿坑以及人造洞室。废弃油田矿坑目前研究理论不成熟，暂时难以大量普及应用；人造洞室则工程造价过高，在有进一步的技术突破以前，也是暂时不做考虑。目前大量应用的即是地下盐穴，为什么会选择地下盐穴？
盐岩比较致密，渗透率低，可以满足压缩空气的密封性要求。
盐岩的抗压强度较高，可以承受压缩空气的高压强。
盐岩具有自愈性，当盐岩受外力产生裂隙，随时间盐岩会自愈恢复成致密气密的状态。
盐岩强度高，但溶水性强，在开挖洞室时，可以采用水溶造腔的方式，方便经济。
优缺点
优点
• 快速启动时间（<15分钟）
• 能量密度和功率密度较高
• 日常运营成本低
• 地球表面的地上储存空间小
• 设备的使用寿命长，损耗低
缺点
• 投资成本高，回报长（投资回报> 25年）
• 建成系统，必须满足某些地质条件（压力密封洞穴），且盐岩洞成本较高
• 对于绝热系统，蓄热器自放电率高
• 对于非绝热系统效率又比较低（<55％）
结语
2021年8月31日，江苏金坛盐穴压缩空气储能国家示范工程送电成功。项目初步设计静态投资4.3亿元，一期工程发电装机容量6万千瓦，储能容量30万千瓦时，预计年发电量约1亿千瓦时。
也许有人会提出疑问，现在电都不够用了，怎么可能会花大力气去储存电力。首先，电厂产出的电并不是第一时间就投入使用，总要有类似水库一样的储能设施，保持供电用电平衡。另外，从国家层面上来说，国家需要一定的电力储备来应对各种未知的风险。
The End
本文来源：东南岩土
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