电，是当代人们生活中不可或缺的能源。为阻止全球气候变暖，减少温室气体排放，可再生能源开始逐渐替代火力发电。然而，风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响，非常不稳定，直接用这些不可控的能源来并网供电，将给人们的用电安全带来巨大隐患。今天我们来关注一种新的储能技术。

该系统可在夜间用电负荷低谷时，用电将空气压缩储存起来，在白天用电高峰时再将高压空气释放出来带动发电机发电。每天最多发电量达4万千瓦时，相当于3000户家庭一天的用电量，同时起到电网调峰的作用。

研发这套系统的团队克服了不少前所未有的挑战。据陈海生研究员介绍：主要的设备、关键技术都需要我们自主的研发和设计来推动，国际上也没有可以借鉴或者说可以引进的技术。

压缩机、膨胀机、蓄热换热器和集成控制是压缩空气储能的四个关键技术，如何使用这些关键技术达到效率最优，更是团队成员攻克的难题。在整个运行过程中如何做到节能环保也是提高系统转化效率的关键技术之一。

徐部长介绍说：压缩机在工作过程会产生大量的热量，我们通过冷水将这个热量置换出来，存放在热水罐中。膨胀机在膨胀过程需要额外补充大量的热量，我们就利用热水罐存储的热量，给它进行额外补热，这就很好的利用了压缩过程中产生的热量，避免了热量的浪费。

10兆瓦先进压缩空气储能系统共有上万个零部件，其中标准件占了40%，剩余的60%全部由研发团队自主设计加工完成。

这套先进压缩空气储能系统技术和设备具有规模大、成本低、寿命长、不受地理条件限制、环境友好等特点，是可以大规模推广的一项储能技术。“它的存储介质只有空气，不存在突然爆炸的风险，而空气压力存储的范围属于中等压力范围，风险可控。”中科院工程热物理研究所工程师郭文宾说道。

该系统成功并网发电，不仅可以增强电网调节峰谷电力负荷的能力，还可以将不稳定的风电、光伏发电等新能源储存起来，相当于电网“稳定器”和“蓄电池”。

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。

压缩空气储能系统是以高压空气压力能作为能量储存形式，在需要时通过高压空气膨胀做功来发电的系统，其技术原理发展自燃气轮机。

压缩空气储能是一种能够实现大容量和长时间电能存储的技术。

工作原理是：电网负荷低谷期用电能将空气高压密封在矿井、气井、山洞或储气罐中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电。压缩空气储能技术成熟，在规模上仅次于抽水蓄能，如德国一座电站的规模达到290MW。

未来，压缩空气储能将主要应用于电网侧，其次是大规模百万机组发电侧、核电机组和一些火电的灵活性改造方面。

同抽水蓄能一样，压缩空气储能将与电化学储能及飞轮等形成互补关系，成为整个储能系统以及整个电力系统的重要组成部分。