石家庄友谊大街小学—2018级11班观看中国科学院科学公开课之空气“充电宝”—压缩空气储能技术

　　在地球上，能量其实是无处不在的，但是为了让能量得以释放在我们所期待的地方，这就涉及到储能的问题。那么，储能究竟是什么？有哪些可供选择的储能方式呢？带着这些疑问让我们走进第18期科学公开课之空气“充电宝”—压缩空气储能技术。

　　本次课程的主讲人是中国科学院工程热物理研究所研究员张新敬老师，本次课程大家会了解一种新颖的储能方式——压缩空气储能。这是怎么实现的？这种方法又有哪些优势呢？让我们拭目以待。

　　电，是当代人们生活中不可或缺的能源。为阻止全球气候变暖，减少温室气体排放，可再生能源开始逐渐替代火力发电。然而，风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响，非常不稳定，直接用这些不可控的能源来并网供电，将给人们的用电安全带来巨大隐患。

　　随着碳达峰、碳中和成为全球共识，新能源在整个能源体系中比重的快速增加，抽水蓄能、锂离子电池、压缩空气储能、钠离子电池、液流电池、飞轮储能等各类储能技术快速发展，呈现出了“百家争鸣”的局面。

　　为实现可再生能源的安全并网，中国的科研人员想到了利用空气做成“充电宝”，来储存和控制这些不可控的新能源。所谓空气储能技术是指储电的时候，电力驱动压缩机压缩空气，电能转换成压缩空气的势能，这些压缩后的空气，输送到地下密封存储起来，也就完成了能量的存储。在需要供电的时候，释放出压缩空气，高压的空气经过加热，进入膨胀机，变成常压的空气，在此过程中带动发电机发电，空气的压缩势能也就转化成了电能输出。

     压缩空气储能系统是以高压空气压力能作为能量储存形式，并在需要时通过高压空气膨胀做功来发电的系统，其技术原理发展自燃气轮机。

　　燃气轮机是由高速旋转叶轮构成的，将燃料燃烧产生的热能直接转换成机械功对外输出的回转式动力机械。

　　不同的储能技术，有不同优劣势。先进压缩空气储能技术具有规模大、成本低、寿命长、清洁无污染、安全性好、储能周期不受限制、不依赖化石燃料及地理条件等优势，是极具发展潜力的长时大规模储能技术，可实现电力系统调峰、调频、调相、旋转备用、黑启动等多个功能，在提高电力系统效率、安全性和经济性等方面具有广阔的发展空间和竞争力。

　　贵州毕节的10兆瓦压缩空气储能系统，一天能发4万度（千瓦时）电，相当于3000户普通家庭一天的用电量。建在河北省张家口的先进压缩空气储能电站，是全球第一台百兆瓦级别的压缩空气储能电站，规模可以达到400兆瓦时。在压缩空气储能领域中，我国实现了从追赶到领先的跨越。

　　与大多数储能技术相同，压缩空气储能技术不创造能源，而是能源的搬运工。系统通过吸收间歇性、不稳定、周期性的低质电能，经过存储、转化，成为高质电能，并在用电高峰期进行释放，从而缓解覆盖区域用电压力。它就好像充电宝一样，又由于用到的“介质”为空气，因此就被人们形象地称作“空气”充电宝。