发展压缩空气储能：给电网装上“空气充电宝”

山六倾国彬

出门在外，人们为了避免手机断电，往往选择携带充电宝或者使用共享充电宝。但是你想过吗？如果有一天，由于能源短缺造成大范围供电的电网也断了怎么办？它有没有专属充电宝，为自己补充能源呢？
        目前科学家在研究的压缩空气储能技术，就是利用身边无处不在的空气，为电网打造“充电宝”。这个“空气充电宝”是如何工作的？发展技术的过程中又存在什么困难呢？
        为什么要发展压缩空气储能？
        从能源发展的潮流中可以发现，可再生能源将逐步占据主流能源的地位，而化石能源要逐步降低比例。但是，可再生能源存在两个基本问题，第一是可再生能源的能量密度低，需要通过转化成高能量密度的载体才能稳定使用，目前学界普遍认为转化成电是比较方便的。
        第二个问题是可再生能源和化石能源（例如煤、石油、天然气）相比，存在间歇性、波动性和周期性。如果可再生能源逐步成为了主流能源，那这些不可控因素将无法保障国家的能源安全。
        应该如何解决这些不可控因素呢？科学家提出首先要建“蓄水池”。在能源系统中，储能就是能源发现与能源使用中间的“蓄水池”概念。在可再生能源逐渐扩大比例的背景下，储能的重要性将会越来越明显，并有可能成为一个大的学科方向。
        压缩空气储能，简单来说，就是用电来带动压缩机然后产生高压的空气，存放在储气装置当中。在用电高峰时，高压的空气释放驱动膨胀机旋转来带动发电机。
        这样一来，原本被储藏的电又被释放，实现了能量的转化存储。在转化回去的过程中，压缩空气储能基本上处于从示范到产业化初期的发展过程。中国目前已经做了6台，正在建或者在规划中的大概有20多台。
        当前普遍的观点是，可再生能源要想大规模发展，到2060年要占能源种类比例的80%，那么储能基本上就要占到整个电力系统的10%-15%。而在这10%-15%当中，有多种大规模的储能技术都在发展。比如说抽水蓄能、压缩空气、锂电池和液流电池。不过，压缩空气储能还具有相当的竞争力，发展前景十分广阔。
        监制：中国科普博览
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来源：http://kpzg.people.com.cn/n1/2022/0919/c404214-32529214.html
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