压缩空气蓄能电站

1978年联邦德国在亨托夫成功地投运了一个 290MW的压缩空气蓄能电站，并获得了优异的可利用率和可靠性。美国电力研究协会(EPRI)已深入细致地研究了一个220MW的压缩空气蓄能电站。研究表明,有经济效益的压缩空气蓄能电站是用25～50MW（或其倍数）的标准单元组装而成的，可明显地减少投资和规划工作量。

压缩空气蓄能电站是在常规的简单循环燃气轮机电站基础上发展起来的。压缩空气蓄能电站燃气轮机的输出功率是其轴功率的全部；而在常规燃气轮机电站，输出功率约为燃汽轮机轴功率的三分之一，其余三分之二用于推动压缩机。所以消耗同样的燃料量，压缩空气蓄能电站的发电输出是常规燃汽轮机电站的3倍。

与常规燃汽轮机电站不同，压缩空气蓄能电站的汽轮机和压缩机布置在电动发电机组的两端，分别用离合器连接，这样可以各自独立运行。 压缩空气蓄能电站压缩空气理想的储存深度是 150～900m。在这样的深度下，每天的温度、压力变化不大时，空气库实际上是严密不漏的，也比较稳定。空气可以储存在岩盐或岩石中的人工洞穴中，也可利用天然的疏松的岩石含水层。

压缩空气蓄能电站① 经济可靠

压缩空气蓄能电站可改进电网负荷率，提高了经济性，使系统中大型发电机组的负荷波动减小，提高了它们的可靠性。

压缩空气蓄能电站② 布置灵活

和抽水蓄能电站相比，压缩空气蓄能电站址选择灵活。它不需建造地面水库，地形条件容易满足。

压缩空气蓄能电站③发电效率高

压缩机由电网供电的电动机驱动，因此汽轮机的输出功率全部用于发电,其发电功率是常规燃汽轮机电站的3倍。同时由于大量能量储存在空气和燃料中，与抽水蓄能电站相比，压缩空气蓄能电站有很高的能量密度。

压缩空气蓄能电站④启动快速

压缩空气蓄能电站提高了系统的灵活性。压缩空气蓄能电站在压缩空气瞬间即可使用，在无照明的条件下也可以启动而且启动快,3分钟即可从空载达到额定出力，适于作旋转备用。

压缩空气蓄能电站⑤模块化设计

压缩空气蓄能电站可以积木式地组装。一座 220MW的电站可用25～50MW的小型压缩空气蓄能电站积木式地逐年扩建发展。2100433B

一种新型蓄能电站。它利用电力系统低容负荷时的多余电能将空气压缩储存在地下洞穴中，需要时再放出，经加热后通过燃气轮机发电机组发电，以供尖峰负荷的需要。供给燃气轮机的能量是压缩空气的势能和用以加热空气的燃料化学能的总和。压缩空气蓄能电站在一个充压和释放的循环中发出的电量大于充压所需的电量。充、放能量之比称为电量比，一般为0.72～0.80，它取决于电站的规模和设计情况。在发电过程中，燃料消耗大约为4220kJ/kWh。

压缩空气系统：组成由供气端至用气端组成如下。

空气压缩机→储气罐→过滤器→干燥机→输气管道→用气端口

压缩空气是通过空气压缩机来产生的。

（1）压缩机，大气压力的空气被压缩并以较高的压力输给气动系统。这种就把机械能转变为气压能。

（2）电动机，给压缩机提供机械能，它是把电能转变成机械能。

（3）压力开关，将储气罐内的压力来控制电动机，它被调节到一个最高压力；达到这个压力就停止电动机，也被调节另一个最低压力，储气罐内压力跌到这个压力就重新启动电动机。

（4）单向阀，让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时，阻止压缩空气反方向流动。

（5）储气罐，贮存压缩空气。它的尺寸大小由压缩机的容量来决定，储气罐的容积愈大，压缩机运行时间间隔就愈长。

（6）压力表，显示储气罐内的压力。

（7）自动排水器，无需人手操作，排掉凝结在储气罐内所有的水。

（8）安全阀。当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出。（9）冷冻式空气干燥器，将压缩空气致冷到零上若干度，使大部分空气中的湿气凝结。这就免除了后面系统中的水份。

（10）主管道过滤器，在主要管路中，主管道过滤器必须具有最小的压力降和油雾分离能力。它使管道内清除灰尘、水份和油。

《压缩空气—能效—评估》（GB/T 38182-2019）有利于建立起一套完整的压缩空气系统能量消耗的评价体系，促进压缩空气系统的节能改造，提高整个系统的运行效率和能源利用率，这对落实国家的节能减排工作意义重大。 2100433B