壓縮空氣蓄能電站

1978年聯(lián)邦德國在亨托夫成功地投運了一個 290MW的壓縮空氣蓄能電站，并獲得了優(yōu)異的可利用率和可靠性。美國電力研究協(xié)會(EPRI)已深入細致地研究了一個220MW的壓縮空氣蓄能電站。研究表明,有經濟效益的壓縮空氣蓄能電站是用25～50MW（或其倍數(shù)）的標準單元組裝而成的，可明顯地減少投資和規(guī)劃工作量。

壓縮空氣蓄能電站是在常規(guī)的簡單循環(huán)燃氣輪機電站基礎上發(fā)展起來的。壓縮空氣蓄能電站燃氣輪機的輸出功率是其軸功率的全部；而在常規(guī)燃氣輪機電站，輸出功率約為燃汽輪機軸功率的三分之一，其余三分之二用于推動壓縮機。所以消耗同樣的燃料量，壓縮空氣蓄能電站的發(fā)電輸出是常規(guī)燃汽輪機電站的3倍。

與常規(guī)燃汽輪機電站不同，壓縮空氣蓄能電站的汽輪機和壓縮機布置在電動發(fā)電機組的兩端，分別用離合器連接，這樣可以各自獨立運行。 壓縮空氣蓄能電站壓縮空氣理想的儲存深度是 150～900m。在這樣的深度下，每天的溫度、壓力變化不大時，空氣庫實際上是嚴密不漏的，也比較穩(wěn)定?？諝饪梢詢Υ嬖趲r鹽或巖石中的人工洞穴中，也可利用天然的疏松的巖石含水層。

壓縮空氣蓄能電站① 經濟可靠

壓縮空氣蓄能電站可改進電網(wǎng)負荷率，提高了經濟性，使系統(tǒng)中大型發(fā)電機組的負荷波動減小，提高了它們的可靠性。

壓縮空氣蓄能電站② 布置靈活

和抽水蓄能電站相比，壓縮空氣蓄能電站址選擇靈活。它不需建造地面水庫，地形條件容易滿足。

壓縮空氣蓄能電站③發(fā)電效率高

壓縮機由電網(wǎng)供電的電動機驅動，因此汽輪機的輸出功率全部用于發(fā)電,其發(fā)電功率是常規(guī)燃汽輪機電站的3倍。同時由于大量能量儲存在空氣和燃料中，與抽水蓄能電站相比，壓縮空氣蓄能電站有很高的能量密度。

壓縮空氣蓄能電站④啟動快速

壓縮空氣蓄能電站提高了系統(tǒng)的靈活性。壓縮空氣蓄能電站在壓縮空氣瞬間即可使用，在無照明的條件下也可以啟動而且啟動快,3分鐘即可從空載達到額定出力，適于作旋轉備用。

壓縮空氣蓄能電站⑤模塊化設計

壓縮空氣蓄能電站可以積木式地組裝。一座 220MW的電站可用25～50MW的小型壓縮空氣蓄能電站積木式地逐年擴建發(fā)展。2100433B

一種新型蓄能電站。它利用電力系統(tǒng)低容負荷時的多余電能將空氣壓縮儲存在地下洞穴中，需要時再放出，經加熱后通過燃氣輪機發(fā)電機組發(fā)電，以供尖峰負荷的需要。供給燃氣輪機的能量是壓縮空氣的勢能和用以加熱空氣的燃料化學能的總和。壓縮空氣蓄能電站在一個充壓和釋放的循環(huán)中發(fā)出的電量大于充壓所需的電量。充、放能量之比稱為電量比，一般為0.72～0.80，它取決于電站的規(guī)模和設計情況。在發(fā)電過程中，燃料消耗大約為4220kJ/kWh。

壓縮空氣系統(tǒng)：組成由供氣端至用氣端組成如下。

空氣壓縮機→儲氣罐→過濾器→干燥機→輸氣管道→用氣端口

壓縮空氣是通過空氣壓縮機來產生的。

（1）壓縮機，大氣壓力的空氣被壓縮并以較高的壓力輸給氣動系統(tǒng)。這種就把機械能轉變?yōu)闅鈮耗堋?

（2）電動機，給壓縮機提供機械能，它是把電能轉變成機械能。

（3）壓力開關，將儲氣罐內的壓力來控制電動機，它被調節(jié)到一個最高壓力；達到這個壓力就停止電動機，也被調節(jié)另一個最低壓力，儲氣罐內壓力跌到這個壓力就重新啟動電動機。

（4）單向閥，讓壓縮空氣從壓縮機進入氣罐，當壓縮機關閉時，阻止壓縮空氣反方向流動。

（5）儲氣罐，貯存壓縮空氣。它的尺寸大小由壓縮機的容量來決定，儲氣罐的容積愈大，壓縮機運行時間間隔就愈長。

（6）壓力表，顯示儲氣罐內的壓力。

（7）自動排水器，無需人手操作，排掉凝結在儲氣罐內所有的水。

（8）安全閥。當儲氣罐內的壓力超過允許限度，可將壓縮空氣排出。（9）冷凍式空氣干燥器，將壓縮空氣致冷到零上若干度，使大部分空氣中的濕氣凝結。這就免除了后面系統(tǒng)中的水份。

（10）主管道過濾器，在主要管路中，主管道過濾器必須具有最小的壓力降和油霧分離能力。它使管道內清除灰塵、水份和油。

《壓縮空氣—能效—評估》（GB/T 38182-2019）有利于建立起一套完整的壓縮空氣系統(tǒng)能量消耗的評價體系，促進壓縮空氣系統(tǒng)的節(jié)能改造，提高整個系統(tǒng)的運行效率和能源利用率，這對落實國家的節(jié)能減排工作意義重大。 2100433B