說(shuō)到儲(chǔ)能，人們首先聯(lián)想到的一般都是電池，但由于電池造價(jià)過(guò)高，目前科學(xué)家們正著手尋找更便宜、更簡(jiǎn)易的儲(chǔ)能技術(shù)。美國(guó)《國(guó)家地理》雜志2月23日?qǐng)?bào)道稱，也許某個(gè)公認(rèn)的過(guò)時(shí)技術(shù)便能做到這一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、太陽(yáng)能等不穩(wěn)定可再生能源的廉價(jià)儲(chǔ)存，從而幫助現(xiàn)代電網(wǎng)升級(jí)。
這里提到的過(guò)時(shí)技術(shù)需要用到飛輪和壓縮空氣。這兩樣?xùn)|西或許沒(méi)有風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池聽(tīng)起來(lái)誘人，但沒(méi)有它們，后者受自身間歇性的限制想要變成主流能源也將變得更加困難，因?yàn)殚g歇性必將影響發(fā)電的穩(wěn)定性。
報(bào)道稱，飛輪加壓縮空氣組成的系統(tǒng)有理想的儲(chǔ)能性能，能很好地彌補(bǔ)可再生能源的不穩(wěn)定性。其實(shí)飛輪和壓縮空氣儲(chǔ)能的只用到了最基本的物理原理，以及牛頓的運(yùn)動(dòng)定律。這套系統(tǒng)一方面可以像大型蓄電池一樣，將大量能量?jī)?chǔ)存數(shù)小時(shí)之久（通常是在晚上，并在需要時(shí)即時(shí)釋放）；另一方面，它利用調(diào)頻技術(shù)可以處理白天電網(wǎng)中遇到的小的負(fù)荷波動(dòng)。舉個(gè)例子，如果白天數(shù)百個(gè)家庭突然一起打開(kāi)空調(diào)，電力需求就會(huì)猛增，這樣的小波動(dòng)便可利用調(diào)頻技術(shù)解決。
位于美國(guó)馬薩諸塞州燈塔（Beacon）電力公司的亨特介紹說(shuō)，化石燃料發(fā)電機(jī)通常也可以提供調(diào)頻技術(shù)支持，但他們的反應(yīng)卻很慢。拿大型火電廠來(lái)說(shuō)，它需要花大約5分鐘才能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的要求做出反應(yīng)，但5分鐘在電力世界中來(lái)說(shuō)已似恍如隔世。因?yàn)榛痣姀S每隔5至6秒便會(huì)收到電網(wǎng)發(fā)來(lái)的新信號(hào)，等到5分鐘過(guò)后，黃花菜都涼了。“就像駕駛一艘游輪，當(dāng)你終于把舵轉(zhuǎn)向左邊的時(shí)候，你或許已經(jīng)收到了6、7個(gè)信號(hào)讓你向右轉(zhuǎn)了。”介紹開(kāi)玩笑地說(shuō)。
先說(shuō)飛輪技術(shù)：利用飛輪技術(shù)能制造出更加敏感的變頻器。飛輪是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)軸上的具有較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的輪狀蓄能器。當(dāng)電網(wǎng)中有多余電力，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高時(shí)，飛輪的動(dòng)能增加，把能量貯蓄起來(lái)；當(dāng)電網(wǎng)中需要電力時(shí)，過(guò)程則會(huì)逆轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電力。燈塔電力公司開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)計(jì)劃用200個(gè)飛輪組成“飛輪網(wǎng)絡(luò)”，大量?jī)?chǔ)存，并及時(shí)釋放可再生能源電力。此外，飛輪可以在4秒內(nèi)對(duì)電網(wǎng)的信號(hào)做出反應(yīng)，反應(yīng)速度大大高于化石燃料發(fā)電機(jī)。美國(guó)能源部發(fā)表的研究報(bào)告指出，飛輪等快速儲(chǔ)能技術(shù)還能將電網(wǎng)相關(guān)的二氧化碳排放量降低70%，環(huán)境優(yōu)勢(shì)極為明顯。就在2月下旬，燈塔電力公司飛輪儲(chǔ)能設(shè)備的建設(shè)剛剛?cè)〉昧死锍瘫降倪M(jìn)展：設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始試運(yùn)營(yíng)，而且運(yùn)營(yíng)容量已經(jīng)達(dá)到1萬(wàn)千瓦，是設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)能力的一半。另外1萬(wàn)千瓦將于今年下半年上網(wǎng)。
飛輪系統(tǒng)雖有較高的儲(chǔ)能效率，但它的儲(chǔ)能時(shí)間卻不是很長(zhǎng)久，15分鐘內(nèi)就會(huì)將能量釋放。為了讓能量?jī)?chǔ)存的時(shí)間更長(zhǎng)，一般都會(huì)用到抽水蓄能。但美國(guó)能源部卻找到了另外一個(gè)更經(jīng)濟(jì)的方法：使用壓縮空氣。
壓縮空氣儲(chǔ)能設(shè)備使用非峰值期間的經(jīng)濟(jì)電力將空氣泵入地底的洞穴，或者蓄水層內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)電力需求上升時(shí)，該系統(tǒng)便將空氣釋放出來(lái)，推動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電。目前，世界上共有兩套壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，一套位于德國(guó)，并已運(yùn)行超過(guò)30年，另一套位于美國(guó)，于1991年建成。
