中國儲能網訊：我們聽說過壓縮餅干，但是很少聽說壓縮能源。最近，美國一家風能發(fā)電廠開發(fā)了一種巨型“儲能袋”，它可以壓縮風能。當風力強的時候，風能被裝進“儲能袋”儲存起來；當風力弱的時候，“儲能袋”又可釋放風能用于發(fā)電。這聽起來十分神秘，有點像神話傳說中彌勒佛的“如意乾坤袋”。那么，美國人造的這個“儲能袋”真的有那么神奇嗎？
風能、太陽能、波浪能等可再生的綠色能源一直有一個時段問題，這些能源強大的時段，人們未必能完全用完它們的能量，而等待人們需要的時候，它們可能又消失了。因此，怎么儲存這些可再生綠色能源一直是能源科學家關注的問題。美國人發(fā)明的“儲能袋”是解決可再生能源儲存問題的一個典范，他們采用的方法是壓縮法，讓風輪機壓縮水下的空氣，需要的時候再讓壓縮空氣來發(fā)電，因此這種儲能方法又稱“壓縮能源”。
在美國衣阿華州首府得梅因西面不遠處的公路旁有一個不起眼的普通建筑。然而，這個不起眼的建筑是該州最大的風能發(fā)電廠。就在這個建筑下面1000米處，正在實施的“衣阿華壓縮風能”項目卻改變了人們利用風能的方式。該項目將地下的砂巖含水層變?yōu)橐粋€儲存風能的巨大電池。夜間，風輪機產生的富余電能將空氣壓縮后，注入到含水層中，產生一個巨大的受壓氣泡；白天，用電需求量增加時，這些壓縮空氣被導入渦輪發(fā)電機，轉化為電能。如果這個項目能成功，它將是世界上第一個能每天16個小時提供電能的風力發(fā)電廠。該廠的電能輸出功率為268兆瓦，可以滿足75000個家庭的需求。
雖然壓縮空氣儲能技術一直沒有被廣泛應用，但是目前世界上已經有兩大發(fā)電廠在這方面積累了幾十年的操作經驗。一個是德國在1978年建立的290兆瓦發(fā)電廠。它把壓縮空氣儲存在鹽坑中，儲存8小時的壓縮空氣，足夠使發(fā)電機全力運行2小時。另一個發(fā)電廠是1991年在美國亞拉巴馬州建立的。它把壓縮空氣儲存在地下450米的廢鹽礦中，可以為110兆瓦的汽輪機連續(xù)提供26小時的壓縮空氣。不過，這兩個發(fā)電廠的儲能規(guī)模只有衣阿華風力發(fā)電廠的一半。
為什么要把壓縮空氣儲存在多孔的砂巖含水層中呢？這是因為水中的壓力是恒定的，不管儲氣庫是滿的還是空的。當空氣注入到含水層中，空氣將會排開周圍的水，并且不改變水的靜壓，因此空氣的壓力是保持恒定的。但是，利用含水層作為儲氣庫是有缺點的。多孔耐水巖石必須在地下足夠深，才能提供使渦輪運轉的壓力，并且還要有一個圓頂狀的巖石蓋層來保護氣泡狀的壓縮空氣。
除了美國科學家之外，英國科學家也在展開類似的實驗。英國諾丁漢大學的謝默斯·加維教授希望將風能可以以壓縮空氣的方式儲存在海水中。最近，英國一家大型電力公司開始資助這個項目?，F在，電力公司已資助23.6萬英鎊，幫助加維制造兩個“儲能袋”，第一個將建在陸地，第二個將位于水下。如果說美國科學家的“儲能袋”是一個比喻的話，加維卻想造一個實實在在的“儲能袋”，他希望制造一種足夠大的軟質高分子材料的容器來儲存風能，這樣也可以解決多孔耐水巖石存在的一些缺陷。據悉，加維將親自參與原型制造，兩個原型將在18個月內投入運轉。
在沒有好的儲能方式之前，風力發(fā)電廠對風能的策略是“利用一部分、浪費一部分”。加維表示：“隨著世界朝著更多使用可再生能源的道路邁進，我們一定需要用更多更好的方式將能源儲存起來。”根據包括加維在內的一些科學家的設想，利用壓縮空氣不僅可以用來儲存風能，也可以用來儲存太陽能、波浪能、潮汐能等我們熟知的可再生綠色能源。
