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壓縮空氣儲(chǔ)能原理是什么 壓縮空氣儲(chǔ)能優(yōu)缺點(diǎn)有哪些

摘要:隨著碳達(dá)峰、碳中和成為全球共識(shí),新能源在整個(gè)能源體系中比重的快速增加,抽水蓄能、鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、鈉離子電池、液流電池、飛輪儲(chǔ)能等各類儲(chǔ)能技術(shù)快速發(fā)展,呈現(xiàn)出了“百家爭鳴”的局面。接下來本文將重點(diǎn)介紹壓縮空氣儲(chǔ)能,來看看壓縮空氣儲(chǔ)能原理是什么以及壓縮空氣儲(chǔ)能優(yōu)缺點(diǎn)有哪些吧!

一、壓縮空氣儲(chǔ)能原理是什么

壓縮空氣儲(chǔ)能主要利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣,并將其儲(chǔ)藏在高壓密封設(shè)施內(nèi),在用電高峰釋放出來驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,壓縮空氣儲(chǔ)能原理如下:

壓縮空氣儲(chǔ)是利用電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電量,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī),將空氣壓入作為儲(chǔ)氣室的密閉大容量地下空間,即將不可儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)化成可儲(chǔ)存的壓縮空氣的氣壓勢能并儲(chǔ)存于貯氣室中。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量不足時(shí),將壓縮空氣經(jīng)換熱器與油或天然氣混合燃燒,導(dǎo)入燃?xì)廨啓C(jī)做功發(fā)電,滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰需要。壓氣機(jī)、電動(dòng)機(jī)、貯氣室等組成的蓄能子系統(tǒng)將電站低谷的低價(jià)電能通過壓縮空氣儲(chǔ)存在巖穴、廢棄礦井等貯氣室中,蓄能時(shí)通過聯(lián)軸器將電動(dòng)發(fā)電機(jī)和壓氣機(jī)耦合,與燃?xì)廨啓C(jī)解耦合。電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí),利用壓縮空氣燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,燃?xì)廨啓C(jī)、燃燒室以及加熱器等發(fā)電子系統(tǒng),發(fā)電時(shí)電動(dòng)發(fā)電機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)耦合,與壓氣機(jī)解耦合。

二、壓縮空氣儲(chǔ)能優(yōu)缺點(diǎn)有哪些

1、壓縮空氣儲(chǔ)能主要優(yōu)勢是規(guī)模大、壽命長、成本較低和儲(chǔ)能時(shí)間長。它的規(guī)??梢赃_(dá)到百兆瓦級(jí)以上,儲(chǔ)能時(shí)間可達(dá)4—10小時(shí),甚至更長。由于都是機(jī)械裝置,正常維護(hù)情況下壽命可達(dá)30—50年。

2、壓縮空氣儲(chǔ)能劣勢在于:

(1)目前壓縮空氣儲(chǔ)能的效率約為70%,與效率較高的電池(85%—90%)相比相對(duì)較低。

(2)響應(yīng)速度沒有電化學(xué)儲(chǔ)能快,負(fù)荷從0到100%的正常響應(yīng)時(shí)間需要3—9分鐘,而電化學(xué)儲(chǔ)能為秒級(jí)到毫秒級(jí)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)只有作為旋轉(zhuǎn)備用時(shí)才可以達(dá)到秒級(jí)。

(3)一般情況下不適合太小規(guī)模的應(yīng)用場景,規(guī)模太小,系統(tǒng)效率會(huì)下降,單位成本會(huì)增加。

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