压缩空气储能技术的简介.docVIP

引言：? 能够扛起未来新能源绿色汽车这杆大旗的，无论是燃气、电动、还是混合动力汽车，可以说通通地都不给力。那么如果我说有一种可以不消耗任何燃料或者电力就能行驶的汽车，你一定会笑是异想天开痴人说梦。几乎每年都举办的各式环境会议吵来吵去多年也没个结果，各大汽车巨头也在混合动力和纯电动之间举棋不定，其实早就有一些中小车厂另辟蹊径地把眼光投向了更远的靠空气驱动汽车的方向，而可喜可贺的是他们已经取得了一些实质性进展。如果在将来这种100%零污染的环保汽车能够实现商业化量产，无疑会引发一场汽车业地覆天翻的大地震。未来可能引起汽车产业界大动荡的地震源——压缩空气动力汽车。★★压缩空气动力汽车的发动机原理类似于传统的汽油发动机，不同的只是，压缩空气动力汽车是靠气体的压缩和膨胀来推动发动机活塞运动，从而为汽车提供前行动力。我们都知道，要论哪种物质是取之不尽用之不竭，那几乎等同于痴人说梦，可是对于我们地球来说，空气可以说是最符合这一点的。就连我们古代的老祖先哲学家们都说万事万物皆来于气，最终也会归于气。将压缩空气储存的压力转换为汽车行驶的机械能这个创新，我想说，第一个产生这个想法并付诸于行动的人，是个天才，真正的天才。 背景: 近代经济的快速发展，得益于化石能源如石油、天然气、煤炭等的广泛使用。然而据科学推算，化石能源将在21世纪上半叶迅速接近枯竭：石油储量将在2050年左右耗尽，天然气最多还可以用65年，煤的储量多些，但最多也就再供应不足200年。化石能源的短缺和供给的中断，必将深刻影响经济的发展，影响世界局势。事实上近10多年来，世界许多地区的冲突和战争都是因争夺能源而引发的。? ?为了有效应对化石能源耗尽所带来的能源危机，许多国家都在寻求化石能源的替代品，如风能、核能、太阳能以及生物燃料等。然而，不论是不可再生的还是可再生的能源，很大一部分都必须转化为电能加以利用。因此从历史发展的趋势来看，特别是随着化石能源的耗尽，未来能源最主要的形式将是电能。? 然而电能却有一个非常不利的缺点：不便储存。在整个电网内，用户消耗的电能任何时候都等于电网内发电厂在同一时刻生产的电能，发电厂的发电量要随用户用电量的变化而变化。由于用户在用电高峰与用电低谷间的用电需求差别很大，往往会导致发电厂生产的电能，在用电高峰时不能满足用户的需求，而在用电低谷时大量的富裕电量又不能得到有效利用。以上海近几年的统计数据为例，为解决全市每年约200小时的高峰用电负荷，仅对电网一项的投资每年就超过200亿元之多，而为此形成的输配电能力的年平均利用率却不到2％，造成了很大的浪费。如果能建立起大容量的电力储能装置，将对电能的合理利用起到“削峰填谷”的作用。通过储存电网夜间用电低谷时充足的富余电能，然后到白天用电高峰时反馈输出进行平抑，这样可以大大提高发电设备的利用效率，并节约巨额投资。 ?正是由于电力储能装置对提高能源利用率有着重要的意义，因此发达国家早就开始了针对储能技术的研究。目前，世界上的储能技术归纳起来主要有物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池等）和电磁储能（如超导储能、超级电容储能等）这三大类。由于化学储能存在成本高、容量小、且对环境有污染等问题，目前尚不适宜开展大规模的工业化应用；而电磁储能开展研究的时间还不长，技术还不够成熟。因此，物理储能作为一种相对成熟也是实际应用较早的储能方式，在工业应用领域占主导地位。? ?压缩空气储能: ?压缩空气储能的两大优势使其能够成为一种重要的储能手段。首先，压缩空气储能在装机容量上可达上百兆瓦，规模仅次于抽水蓄能，便于开展大规模的商业化应用；其次，压缩空气储能在技术上较为成熟，并且其技术发展前景也较为广阔。 ?压缩空气储能是一种基于燃气轮机的储能技术，其原理是将燃气轮机的压缩机和透平分开。在储能时，用电能驱动压缩机将空气压缩并存于储气容器内；在释能时，高压空气从储气室释放，进入燃烧室助燃，燃气膨胀驱动涡轮做功发电。压缩空气储能的能源转化效率较高，一般在75%左右，其中德国一座装机容量为29万千瓦的压缩空气储?能电站，其能源转化效率高达77%，如果再采用一些先进的技术（如超导热管技术等），其效率能进一步提升到80%以上。 压缩空气储能技术入围2009年度世界十大科技概念之一。 美国在压缩空气储能方面取得新进展 据了解，美国压缩空气储能技术公司sustainx成立仅3年，目前已经在压缩空气储能方面取得至少6项的专利，解决了很多制约技术推广的关键问题。 SustainX公司是一家新创公司，在新罕布什尔州（New Hampshire）西黎巴嫩（West Lebanon），已经获得2000万元美元的风险资金，用于大规模测试它的压缩空气储能（compressed-air