海上可再天真力发电，尤其是风电，已插足规模化发展时期。据海外可再天真力署（IEA）和中国风能协会（CWEA）报谈，2023年民众海优势电新增装机7.3GW，累计卓著50GW，其中，中国海优势电累计装机达到37.7GW，位居民众第一。
由于可再天真力具有波动性、当场性和不成瞻望性，难以跋扈住户用户踏实用能需求。储能通过在电力多余时储存盈余电力，在电力不实时开释储存的能量补充电力缺口，约略完了可再天真力平滑输出，保险用户用能需求，在发电侧与用户侧之间建树起一条弹性纽带。
跟着海上可再天真力大规模发展，海上储能需求急剧增多。何如开发出经济、适用、可靠的海上储能本事是储能相干从业者们首先需要惩处的问题。
压缩空气储能本事
压缩空气储能本事是基于燃气轮机本事发展起来的物理储能本事，具有储能规模大、放电时间长、开发和运行资本低、寿命长等特色。
储能时，诓骗多余或非峰值电能驱动电动机旋转，将电能转动为机械能，电动机带动压缩机（一种将低压气体晋升为高压气体的机械）将空气从低压现象压缩至高压现象，并将高压空气储存在储气安装（盐穴、东谈主工硐室或储气罐）中，最终将电能转化成空气热能和压力能。
释能时，高压空气从储气安装开释，插足燃烧室同燃料总共燃烧，或在换热器中被其他热流体加热，高温高压气体驱动透平（将流体介质中的能量转化成机械功的机器）旋转，透平带动发电机发电，最终将空气内能转化成电能。
压缩空气储能本事默示图 （图片着手：中国科学院工程热物理揣度所）
中国科学院工程热物理揣度所从2004年驱动开展不需要燃烧燃料的先进压缩空气储能本事揣度，完成了先进压缩空气储能本事从kW级到300MW级的篡改，班师将先进压缩空气储能本事从表面揣度推向营业化应用阶段。
工程热物理揣度所压缩空气储能本事研发历程 （图片着手：中国科学院工程热物理揣度所）
独辟门道
不管是传统压缩空气储能，已经当今已插足营业化初期的先进压缩空气储能，均继承容积不变的储气安装，属于恒容压缩空气储能。但现行的恒容压缩空气储能本事，难以跋扈海上可再天真力开发对储能本事的贫寒需求，它濒临三约略津瓶颈：
第一，沿海额外的地舆环境中，莫得密封性好的地下盐穴、无法开发地下东谈主工储气硐室，大地空间不及以安置大规模储气罐，因此难以找到合适的大规模储气场地；
第二，股票配资什么意思继承恒容储气，储释能历程中储气安装里面压力和温度束缚变化，为使得透平输出功率相对踏实，需要通过节流阀更动进气压力，能量耗费大，后果有待进一步提高；
第三，受限于储气安装里面压力变化和更动需求，开拓需要束缚变化运行职责现象，以安妥储气库内压力和更动需求，持续变化工况中后果急剧着落，缺少可再天真力侧集成储能系统的相干表面支捏。
针对以上瓶颈，中国科学院工程热物理揣度所储能研发中心的揣度东谈主员准备独辟门道——开发水下恒压压缩空气储能本事。
咱们知谈，水下特定位置的水压与水深逐个双应，只有水深不变，水压便保管不变，因此，设法将水压传递给储气安装里面的空气就可完了恒压储气和恒压放气。科研东谈主员由此发展了闭式柔性储气安装和开式刚性储气安装两种类型的水下恒压储气安装。
柔性储气安装外壁与水战斗，水压通过柔性储气安装传递给安装里面空气，金宝优配储气安装里面气量变化只会影响储气安装里面施行空间大小，不会导致压力变化。开式刚性储气安装底部开孔，平直与水战斗，在充放气历程中，水通过开孔插足或被排出储气安装。相同地，储气安装里面气量变化不会导致压力变化。
这两种储气安装均能完了安装里面空气在排气压力不变的情况下总共开释，不错总共诓骗储气空间，储能密度高。
由于储/释能历程中，储气库内压力均保管不变，压缩机和透平的职责压力也不错凭据储气库计算压力最优化计算，且永久职责在计算点隔邻，系统能量耗费小，运行后果高。
通过对比揣度发现，恒压系统较恒容系统后果高3％-6％，且储气压力越大，恒压系统储能密度优势越彰着，绝热恒压系统储能密度可达恒容系统3倍及以上。
束缚优化海上、陆地应用
现行的压缩空气储能本事受限于沿海陆地资源条目，而水下恒压压缩空气储能本事正巧约略诓骗水下边远的海床和水下恒温恒压环境，算作储气场地，储气规模不受落拓，为海上可再天真力大规模发展提供高效、低资本的储能本事撑捏。
通过水下恒压压缩空气储能与海上可再天真力共建，协同计算，就能完了不踏实、不成控的可再天真力平滑输出，为沿海用户提供踏实可靠的绿色电力供应。
该本事除了不错应用在海上可再天真力开发中，还可用于对现存的压缩空气储能电站进行升级创新。通过给现存的压缩空气储能电站增多大地池塘和敷设纵贯储气安装底部联通管谈，完了恒压运行，系统额定后果有望提高3%-6%，幸免恒容储气使系统偏离计算工况运行，缩小电站运维难度，大幅提高电站运行寿命。
比年来，咱们从优化计算、优化运行及实验考证三个层面张开恒压压缩空气储能本事揣度。
在优化计算方面：建树了安妥于水下恒压压缩空气储能的分析智力，详情了能量耗费的起源，揭示了压力能与热能协同高效储存表面，进一步建树了能量耗费极小化的优化智力；
在优化运行方面：通过表面分析与实验考证相迷惑的智力揭示了恒压压缩空气储能要津参数更动本性，冷漠了多参数聚拢变工况调控计策，大幅拓宽高效运行范围。
在实验考证方面：为防止水下实验时局和资本落拓，冷漠了基于深水模拟安装的恒压压缩空气储能实验本事，继承高压水和高压气模拟柔性气囊外部深水环境，搭建了兆瓦级恒压压缩空气储能系统实验平台，计算储气压力等效水深约700米。咱们已完成了系统性能实验与测试，经具有CNAS天资的第三方测试，系统后果达到海外率先水平，较同规模恒容系统越过6.7%。
同期，咱们也开展了储能系统与可再天真力耦合调控实验考证，完了涌现，系统具有很好的负荷奴婢性能，实验功率奴婢舛讹不卓著±5%，且后果均保管在额定后果的90%以上，考证了恒压系统算作发电侧储能的可行性。
恒压压缩空气储能检修平台默示图 （图片着手：中国科学院工程热物理揣度所）
兆瓦级恒压压缩空气储能实验平台 （图片着手：中国科学院工程热物理揣度所）
改日咱们将进一步对水下恒压压缩空气储能的要津部件进行深切揣度，防止要津开拓在沿海地带高盐雾、高湿度等额外环境下持久踏实运行的身手，攻克开式水下恒压压缩空气储能中压缩空气在水中的融化难题、闭式水下恒压压缩空气储能系统中柔性储气安装锚固问题，开展水下压缩空气储能本事工程示范。
笃信在不久的将来，水下恒压压缩空气储能本事将从容发展熟识并插足产业化阶段，为海上可再天真力发展添砖加瓦，为完了“双碳”计划注入新的活力。
作家：中国科学院工程热物理揣度所副揣度员刘长春