中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)國外媒體報(bào)道，隨著國際石油價格最近不斷創(chuàng)出新高，如何解決未來的能源短缺問題再次成為科學(xué)家們關(guān)注的議題。美國科學(xué)家表示，壓縮空氣能源儲存(CAES)技術(shù)也許能有效地解決這一難題。
美國科學(xué)家稱，“壓縮空氣能源儲備”的功能類似于一個大容量的蓄電池。在非用電高峰期(如晚上或周末)，用電機(jī)帶動壓縮機(jī)，將空氣壓縮進(jìn)一個特定的地下空間存儲。然后，在用電高峰期(如白天)，通過一種特殊構(gòu)造的燃?xì)鉁u輪機(jī)，釋放地下的壓縮空氣進(jìn)行發(fā)電。雖然燃?xì)鉁u輪機(jī)的運(yùn)行仍然需要天然氣或其他石化燃料來作為動力，但是這種技術(shù)卻是一種更為高效的能源利用方式。利用這種發(fā)電方法，將比正常的發(fā)電技術(shù)節(jié)省一半的能源燃料。
盡管這種“壓縮氣體能源儲備”的概念已經(jīng)提出了30多年，但目前全世界僅有兩家壓縮空氣發(fā)電廠。美國阿拉巴馬州的壓縮空氣發(fā)電廠創(chuàng)建于17年前，而德國的壓縮空氣發(fā)電廠則已有30年歷史。目前，兩家壓縮空氣發(fā)電廠都運(yùn)營正?！，F(xiàn)在，美國愛荷華州正在建設(shè)全球第三家壓縮空氣發(fā)電廠。美國圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)得到了來自美國能源部的資金支持，負(fù)責(zé)“愛荷華儲備能源公園”(ISEP)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作?！皭酆扇A儲備能源公園”其實(shí)就是一個壓縮空氣發(fā)電廠，該發(fā)電廠將充分利用愛荷華州豐富的風(fēng)力資源作為發(fā)電廠的運(yùn)行能源。愛荷華發(fā)電廠的壓縮空氣存儲容量可用于50小時的發(fā)電。一旦ISEP開始運(yùn)營，其每年發(fā)電量將占愛荷華州用電量的20%左右，每年可以愛荷華州節(jié)省大約500萬美元的能源成本。
壓縮空氣發(fā)電廠建設(shè)的首要任務(wù)之一，就是找到一個支持空氣壓縮存儲的地質(zhì)空間。經(jīng)過對廠址附近地區(qū)進(jìn)行嚴(yán)密的地震檢測、反復(fù)的計(jì)算機(jī)模擬以及對其他壓縮空氣發(fā)電廠相關(guān)數(shù)據(jù)的認(rèn)真分析，ISEP研究者稱目前他們已經(jīng)找到了合適的空氣存儲空間。圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室已從ISEP項(xiàng)目所在地提取了多種礦石樣本，并進(jìn)行了認(rèn)真的分析與反復(fù)評估。這些分析和評估數(shù)據(jù)將為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和發(fā)電廠的建設(shè)提供了最必要的原始信息。據(jù)圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室ISEP項(xiàng)目負(fù)責(zé)人匹克介紹，該項(xiàng)目目前進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)將于2012年投入運(yùn)營。最近，圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室又開始研究風(fēng)能利用與空氣壓縮能源儲備兩者組合技術(shù)。這種組合技術(shù)將首先應(yīng)用于ISEP項(xiàng)目中，繼爾可能推廣到全美其他發(fā)電廠。
但是大規(guī)模地儲藏壓縮空氣需要占用大面積土地。研究者們使用特殊材料制成一個50米寬，80米高的巨型風(fēng)袋，將其置于600米以下的深水中，根據(jù)計(jì)算，這樣一個容積的袋子中，每立方米容積內(nèi)可以儲存25兆焦耳的能量。在CAES的儲存中，水下是關(guān)鍵，只有深水巨大的壓力才能使能源的儲量增大。盡管在準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)施的時候產(chǎn)生很多費(fèi)用，但是科學(xué)家還是認(rèn)為這種形式的儲存模式比制造電池便宜得多。另外，在使這些壓縮空氣產(chǎn)生動力時，普通大小的風(fēng)機(jī)難以滿足其要求，所以更大更牢固的葉片需要被應(yīng)用在這種技術(shù)中。
現(xiàn)在，一般的渦輪機(jī)使用于40米深的水下，如何才能制造出可以在600米以下的深水處運(yùn)行的渦輪呢？科學(xué)家指出，在法國、葡萄牙等地的大陸架上可以安裝渦輪，這些大陸架進(jìn)入海洋深處，完全可以在那里形成能源轉(zhuǎn)換。研究人員說，“可再生能源的發(fā)展不僅在實(shí)際用途上為人類帶來了新的方向，也促進(jìn)了科技的發(fā)展。海水中的儲風(fēng)袋讓風(fēng)能成為當(dāng)今更加時尚和引人注目的能源?；蛟S在今后，更多不可思議的技術(shù)將會給可在生能源更多的活力，也會給人們更多驚喜。”(
