储能赛道“新星”，当空气被赋予能量

近期，江苏金坛60MW/300MWh非补燃式盐穴压缩空气储能和山东肥城10MW盐穴压缩空气储能并网运行，河北张家口的100MW/400MWh压缩空气储能进入设备安装的关键阶段，大家的目光重新聚焦压缩空气储能这颗历史悠久的“新星”。 尽管压缩空气储能对很多人相对陌生，但其在1978年已在德国商业投运，压缩空气是装机仅次于抽水蓄能的物理储能型式，也是新型储能的一种主要型式，压缩空气储能还是新型电力系统中缺乏的长时储能，正得到越来越多的关注。 压缩空气的基本原理主要利用低谷电期间，利用压缩机压缩空气，将电能转换为压缩势能存储起来，并将高压空气储存于洞穴、盐穴、矿井、管道或压力容器中。在高峰用电时，将高压空气释能，经过燃烧室或换热器加热，升高至一定温度送至膨胀机，将压缩空气的热力势能转变为膨胀机的机械能输出，带动发电机对外输出电能。

压缩空气储能主要包括补燃式和非补燃式两大类。 补燃式压缩空气储能系统运行依赖于天然气等化石燃料的消耗，压缩过程中的压缩热被弃用导致系统循环效率较低。以德国Huntorf和美国的McIntosh电站为例，主要特征是在电能输出时从洞穴中排出的高压空气先在燃烧器内与天然气实现掺混燃烧，温度提升后再进入膨胀机做功，Huntorf和McIntosh电站综合效率分别为42%和54%。 非补燃式系统较补燃式系统的区别在于，采用热压分储方式，不仅将高压空气以压力势能的形式存储在储气室中，还将压缩过程产生的压缩热以热能的形式存储在蓄热罐中，完全利用压缩过程产生的压缩热来加热释能阶段进入膨胀机做功的空气，达到提高整体效率的目的，百兆瓦级压缩空气储能综合效率可达70%左右。

随着新能源占比的提升，电力系统对调节性资源的需求日益增大，国家出台政策鼓励光伏、风电配置调节性资源，压缩空气也成为“可选项”。

例如，江苏省发改委印发的《关于我省2021年光伏发电项目市场化并网有关事项的通知》，压缩空气储能可作为调峰资源提供光伏并网服务，文件同时对压缩空气的调峰能力认定方法，压缩空气储能按其实际运行效率与抽水蓄能电站效率比值为系数乘以装机规模认定调峰能力。同属机械储能，抽水蓄能是仍是目前做主要的储能型式，以金坛压缩空气储能项目为例，其充放电转换效率为60%以上，而抽水蓄能充放电效率约为75%，压缩空气储能可等同于0.8倍的抽水蓄能容量参与调峰服务。 储能应坚持多元化的发展路线，发挥各类储能的自身优势，取长补短。国家能源局、发改委印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》也指出，坚持储能技术多元化，实现压缩空气等长时储能技术进入商业化发展初期。压缩空气储能具有长时充放电、寿命长、安全可靠等优点，将是储能赛道中的重要参与者。

文章作者：姜华