壓縮空氣儲能的原理是空氣壓縮時儲能，膨脹時發(fā)電，利用低谷、風(fēng)電、太陽能等不易儲藏的電力來儲能，在要的時候發(fā)出來，完全不受地理條件的限制，空氣儲能概念股：金通靈與西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院合作研發(fā)壓縮空氣儲能的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，陜鼓動力：公司具備壓縮空氣儲能技術(shù)研究。

盤中空氣壓縮儲能概念位于漲幅前列。消息稱，比爾蓋茨參與投資空氣壓縮儲能新秀公司光帆能源(LightSailEnergy)D輪融資3730萬美元，因看好其未來新能源前景。

據(jù)媒體報道，利用太陽能和風(fēng)能這樣的清潔能源發(fā)電并網(wǎng)，一直存在著制約性的難點，即當(dāng)沒有風(fēng)、沒有陽光的時候如何有效地存儲能量。光帆能源公司聯(lián)合創(chuàng)始人、首席科學(xué)家丹妮爾方發(fā)明出一套壓縮空氣儲能技術(shù)，具有可規(guī)模化應(yīng)用、易于攜帶、清潔和使用成本低等特點。其理念在于讓太陽能、風(fēng)能等具有間歇性特點的發(fā)電資源能夠變成主流，并掀起一場電網(wǎng)設(shè)計的革命。

丹妮爾在普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位時，一直從事核聚變領(lǐng)域的研究。后來，她退學(xué)到硅谷追求自己的創(chuàng)業(yè)夢想。她認識到，靠能源儲存技術(shù)也可以實現(xiàn)跟研究核聚變相似的目標(biāo)。

不過，利用壓縮空氣儲能的概念早就存在。利用太陽能和風(fēng)能發(fā)電再通過發(fā)動機把空氣壓縮在一個大罐中，空氣壓力可以隨時驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能來供電。這其中存在的難點在于，壓縮空氣的時候幾乎可以達到1000℃的高溫，這意味著能量會以熱能的形式損失掉很大一部分，這使得將空氣壓縮存儲在傳統(tǒng)的鋼制容器中變得不切實際。

丹妮爾想到利用水噴霧來冷卻空氣。她發(fā)明了一種技術(shù)在壓縮空氣的過程中分離加熱后的冷卻水，通過水循環(huán)，將熱能循環(huán)利用并使能量損失最小化。這個過程還要優(yōu)于效率最好的儲能電池：每10千瓦時的電能，通過系統(tǒng)后，可以在要的時候使用到7千瓦時。

目前，用于存儲多余太陽能和風(fēng)能的方式便是利用儲能電池。而這種新的水循環(huán)冷卻壓縮空氣儲能方法的成本更低，使用時間可以達到10年以上。從長遠角度來看，丹妮爾認為，相比較電池來說存儲同樣的電能，她的方法成本僅為1/10.

這種方法使用一個大小為標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的存儲罐，再加上一個汽車車廂大小的系統(tǒng)單元，就可以存儲相當(dāng)于兆瓦級風(fēng)力渦輪機3小時出現(xiàn)的電能。

壓縮空氣儲能有望后來居上

根據(jù)2008年的數(shù)據(jù)，抽水蓄能在國際儲能市場中容量最大，占總裝機容量的99%;排名第二的是壓縮空氣儲能，占0.5%;剩下包括各種電池在內(nèi)的所有其他形式占0.5%。

據(jù)科學(xué)時報報道，除了抽水蓄能的霸主地位無法撼動，最有希望實現(xiàn)大幅上升的就是壓縮空氣儲能。

今年三月，中科院工程熱物理所研究員陳海生指出，一旦目前世界上在建的6吉瓦電站建成，壓縮空氣儲能在總儲能裝機容量中的比例將迅速提高到3%~5%。

在各種儲能技術(shù)中，抽水蓄能在規(guī)模上最大，達到上千兆瓦，技術(shù)也最成熟;壓縮空氣儲能次之，單機規(guī)模在百兆瓦級別;化學(xué)儲能規(guī)模較小，單機規(guī)模一般在兆瓦級別或更小。

實際上，為了輸出西北豐富的風(fēng)能資源，我國一直迫切要配備大規(guī)模的儲能裝置。但很多地區(qū)并不具備建設(shè)抽水蓄能電站的自然條件，這就要其他的儲能手段。

然而，在國外已是成熟技術(shù)的壓縮空氣儲能在我國卻頗為陌生，不僅幾乎沒有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，甚至連理論研究都不多。

究其原因，是壓縮空氣儲能自身的技術(shù)特性使得其在我國很難推廣。陳海生更是直言不諱：假如固有的硬傷無法克服，壓縮空氣儲能在我國只有死路一條。

而記者在采訪中了解到，工程熱物理所剛剛啟動示范的創(chuàng)新型壓縮空氣儲能裝置，在設(shè)計上有別于現(xiàn)有的傳統(tǒng)裝置，力圖克服原有缺陷，打造適合我國國情的新型壓縮空氣儲能電站。

壓縮空氣儲能的兩大優(yōu)勢使其成為一種重要的儲能手段。首先，壓縮空氣儲能在規(guī)模上僅次于抽水蓄能，如德國一座電站的規(guī)模達到290兆瓦。其次，技術(shù)成熟，已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

之所以說其技術(shù)成熟，重要是由于壓縮空氣儲能是一種基于燃氣輪機的儲能技術(shù)。只不過，壓縮空氣儲能的原理是將燃氣輪機的壓縮機和透平分開，在儲能時，用電能將空氣壓縮并存于儲氣室中;在釋能時，高壓空氣從儲氣室釋放，進入燃燒室膨脹做功發(fā)電。

實際就是讓壓縮機和透平分時工作，從而起到調(diào)峰的用途。陳海生解釋說。

1949年，壓縮空氣儲能的第一個專利在美國問世。1978年，第一臺商業(yè)運行的壓縮空氣儲能機組在德國誕生。

由于技術(shù)成熟、規(guī)模較大，壓縮空氣儲能的成本較低，大約為3000~5000元/千瓦，是成本最低的一種儲能方式。而且壽命長，通過維護可以達到40~50年，接近抽水蓄能的50年。壓縮空氣儲能的響應(yīng)時間和抽水蓄能也接近，啟動時間約5~10分鐘，比電池、電容、飛輪儲能響應(yīng)時間慢。但容量更大，單機容量在100~300兆瓦，小型的也可做到10兆瓦。

未來完善的儲能系統(tǒng)要多種儲能方式相配合。如電池、電容、超導(dǎo)、飛輪等重要用于提高電網(wǎng)質(zhì)量，防止發(fā)生突然斷電。而壓縮空氣儲能和抽水蓄能重要用于削峰填谷和電能管理通過峰谷電價獲利，也可用于容量型的備用電源。

陳海生特別指出，壓縮空氣儲能適合用于大規(guī)模風(fēng)場，因為兩者有天然的結(jié)合優(yōu)勢：風(fēng)能出現(xiàn)的機械功可以直接驅(qū)動壓縮機旋轉(zhuǎn)，減少了中間轉(zhuǎn)換成電的環(huán)節(jié)，從而提高效率。據(jù)悉，國外有類似示范電站在建。