“压缩空气蓄能(CAES) 风电”国内外研究情况调研报告
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主要研究了CAES与风能相结合在电力系统强制传输中的价值。传统的燃气轮机，经过一个空气透平和一个燃气透平。主要部分是经济性分析，探讨CAES+风电对于电力传输效益和花费的影响。
2、Emily Fertig , Jay Apt；Economics of compressed air energy storage to integrate wind power: A case study in ERCOT；Energy Policy，2011
（4）21篇国内CAES相关论文：
1、尹建国,傅秦生,郭晓坤,郭新生；带压缩空气储能的冷热电联产系统的分析；热能动力工程，2006-3
2、郭新生,傅秦生,赵知辛,郭中纬；电热冷联产的新压缩空气蓄能系统；热能动力工程，2005-3
3、徐新桥，杨春和，李银平；国外压气蓄能发电技术及其在湖北应用的可行性研究；岩石力学与工程学报，2006-10
（3）美国机械工程师学会期刊数据库（ASME）
2）检索方式：
（1）Elsevier ScienceDirect数据库：
22 articles found for: TITLE-ABSTR-KEY(compressed air energy storage) and TITLE-ABSTR-KEY(wind)，其中四篇相关性较低而剔除，剩余18篇
“压缩空气蓄能(CAES)+风电”国内外研究情况调研报告
1.国内外研究情况
1.1 国内调研情况：
（1）调研数据库说明：
国内研究情况调研涉及数据库是：中国学术期刊全文数据库(CNKI)。该数据库文献总量达七千多万篇。文献类型包括：学术期刊、博士学位论文、优秀硕士学位论文；期刊方面包含有目前国内的8000多种期刊的相关论文。可以涵盖本专业的主要出版物。
4、卢洪发；空压储能发电在电力工业中的应用；电站系统工程，1995
5、刘文毅，杨勇平；微型压缩空气蓄能系统静态效益分析与计算；华北电力大学学报，2007-3
6、张世铮，钱进，王永堂；压气蓄能电站的评价指标和性能分析；工程热物理学报，1992-11
7、施慧聪，张炯；压缩空气蓄能及其他蓄能技术在美国的应用；华东电力，2009-2
20、刘文毅，杨勇平，宋之平；压缩空气蓄能系统集成及性能计算；工程热物理学报，2005-6
21、宋卫东；国外压缩空气蓄能发电概况；中国电力，1997-9
1.2 国外调研情况：
1）调研数据库说明：
本次调研主要针对三个权威数据库：
（1）Elsevier ScienceDirect数据库
（2）I EEE/IET Electronic Library (IEL)数据库
10 articles found for: TITLE-ABSTR-KEY(compressed air energy storage) and TITLE-ABSTR-KEY(wind)，除去相关性较低的以及和上两个数据库重复的文章，剩余5篇，此数据库无法下载全文，只能从摘要中推测文章的类型的主要研究内容。
主要研究CAES与各可再生能源（主要是风电）相结合在丹麦的运行情况，没有涉及具体的CAES方法，属于经济性研究。
4、Jeffery B. Greenblatt, Samir Succar, David C. Denkenberger,Robert H. Williams, Robert H. Socolow；Baseload wind energy: modeling the competition between gas turbines and compressed air energy storage for supplemental generation,；Energy Policy, 2007
3）调研结果：
对检索到的文献进行阅读与整理，共有30篇文献与本课题相关。对这30篇文献的系统集成方式以及研究内容进行分析，大致情形如下图所示：
图2 CAES系统集成方法分析图例
注：其他是指没有介绍具体技术，只是提到了CAES与风能的结合的综述类论文。
图3论文研究内容分析图例
4）国外“CAES+风能”论文简介：
作者描述了如何在价格波动较大的电力交易市场中CAES系统应有的操作策略。文中谈及风电部分较少，主要是介绍CAES电站的运营模式和投资方面内容，涉及了CAES+GT，没有联合循环部分，属于综述性论文。
9、Paul Denholm,；Improving the technical, environmental and socialperformance of wind energy systems usingbiomass-based energy storage；Renewable Energy，2006
主要展望了CAES在未来的可持续性能源系统中的地位，作者从丹麦的目前能源情况分析，说明了CAES在未来能源系统中可以发挥的作用，多次提及了风电与CAES相结合的广阔前景。没有具体的运行方式，没有提及CC，综述性文章。
8、Henrik Lund, Georges Salgi, Brian Elmegaard, Anders N. Andersen；Optimal operationstrategies of compressed air energy storage (CAES)on electricity spot markets with fluctuating prices；Applied Thermal Engineering，2009
12、周波；大型压气蓄能发电系统的开发；电工3.15专辑
13、刘文毅；压缩空气蓄能（CAES）电站热力性能仿真分析；博士论文，2008-12
14、杨花；压气蓄能过程中地下盐岩储气库稳定性研究；中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所），2009
15、杨罡；联合循环电站采用压缩空气蓄能可使发电功率加倍；哈尔滨理工大学，2006
作者对德克萨斯州一个风力发电基地和CAES电站进行实地考察分析，对CAES/wind系统与NGCC在多项经济指标上进行对比。主要是经济性分析
3、Georges Salgi, Henrik Lund；System behaviour of compressed-air energy-storagein Denmark with a high penetrationof renewable energy sources；Applied Energy，2008
主要叙述的是间歇性风力发电可以通过风电与CAES系统转化成一个混合式风能可控电源。全文没有涉及联合循环，也未提及CAES的具体运行方式，也没有进行具体的经济性分析，属于综述类论文。
6、H. Ibrahim, R. Younès, A. Ilinca, M. Dimitrova, J. Perron；Study and design of a hybrid wind–diesel-compressed air energystorage system for remote areas；Applied Energy，2010
本文从经济性指标（主要是煤耗量）上，较为详细地对比了①风电+燃气②风电+CAES③IGCC+CCS④传统电厂。其中CAES采用的是回热方式。属于经济性分析
5、Alfred Cavallo；Controllable and affordable utility-scale electricity from intermittentwind resources and compressed air energy storage (CAES)；Energy，2007
（2）IEEE/IET Electronic Library (IEL)数据库：
21 articles found for: ABSTRACT(compressed air energy storage) and ABSTRACT(wind)，除去相关性较低的以及和上一个数据库重复的文章，剩余7篇
（3）美国机械工程师学会期刊数据库（ASME）
图1国内关于CAES学术论文的研究内容分析
（3）调研结论：
①国内关于CAES的研究起步比较晚，目前尚处于起步阶段，大部分论文都属于综述性文献。
②关于风电与CAES相结合的论文几乎没有，只有几篇文献中谈到了国外使用压缩空气蓄能解决风力发电缺陷。
③国内目前对CAES研究较为深入的是华北电力大学的研究课题组，其中关于CAES系统的分析、计算、集成优化以及经济性分析的6篇论文里，有5篇来自我校刘文毅老师和杨勇平老师，并在CNKI的被引用量和下载量方面处于绝对优势。
对于偏远地区风电+CAES+柴油机相结合的运用进行了非常详细的研究。先是对于CAES与WDCAS（风电-柴油机混合系统）的联合运用进行建模，接着又详细对CAES+柴油机的模型进行模拟集成。CAES采用回热方式，主要部分是CAES+柴油机的研究。
7、Henrik Lund , Georges Salgi；The role of compressed air energy storage (CAES) in future sustainable energy systems；Energy Conversion and Management，2009
16、陶芒；压缩空气蓄能电站的比较优势和市场前景；Wealth，2006-11
17、申郎；利用废弃矿井的压缩空气蓄能发电站；今日科技，2006-11
18、孔旭；压缩空气蓄能发电技术如何提高电站经济效益；Wealth
19、王亚林陈光明王勤；压缩空气蓄能系统应用于低温制冷性能分பைடு நூலகம்；工程热物理学报，2008-12
主要研究的是如何利用大规模的蓄能系统去弥补目前风力发电的不足之处。通过系统的集成模拟，把目前许多蓄能方式与一家波特兰的190MW风力发电厂相结合,结果表明CAES是最适合的蓄能系统。
一个结合了风电+CAES+生物质气化的系统建模，可以解决风力发电具有间歇性的问题，还能为核电站和化石燃料电站提供电能。属于系统模拟集成类论文。生物质气化系统如下图所示：
10、D. Zafirakis, J.K. Kaldellis；Autonomous dual-mode CAES systems for maximumwind energycontribution in remote island networks；Energy Policy，2009
8、刘文毅，杨勇平；用于分布能量系统的微型压缩空气蓄能系统性能计算与优化；工程热物理学报，2006-11
9、刘文毅，杨勇平，张昔国，辛以波；压缩空气蓄能（CAES）电站及其现状和发展趋势；山东电力技术，2007-2
10、刘文毅，杨勇平；压缩空气蓄能电站综合效益评价研究；工程热物理学报，2007-5
11、李仲奎，马芳平，刘辉；压气蓄能电站的地下工程问题及应用前景；岩石力学与工程学报，2003-7
（2）调研结果：
检索词是：“压缩空气蓄能”
检索方案是：所有题目中包含“压缩空气蓄能”的学术期刊。
检索结果：共发现35篇相关论文报道。其中8篇属于新闻简讯，例如介绍了美国、德国新建了压缩空气蓄能电站等情况，不具有调研价值；3篇发表于1990年之前，均是对CAES这种蓄能方式作最基本的简介；还有3篇属于外国文献的翻译，不属于国内研究范围之内；剩余的21篇论文研究内容大致如下图所示：
描述的是作者自主开发的一个双重CAES系统模型，使一个小岛上的风能发电尽量最大化，并对整个模型进行模拟集成优化，有GT，有回热方式。
11、Mir-Akbar Hessami , David R. Bowly；Economic feasibility and optimisation of an energy storage system forPortlandWind Farm (Victoria,Australia)；Applied Energy，2011
1、Paul Denholm, RamteenSioshansi；The value of compressed air energy storage with wind in transmission- constrained electric power systems；Energy Policy，2009
2、Emily Fertig , Jay Apt；Economics of compressed air energy storage to integrate wind power: A case study in ERCOT；Energy Policy，2011
（4）21篇国内CAES相关论文：
1、尹建国,傅秦生,郭晓坤,郭新生；带压缩空气储能的冷热电联产系统的分析；热能动力工程，2006-3
2、郭新生,傅秦生,赵知辛,郭中纬；电热冷联产的新压缩空气蓄能系统；热能动力工程，2005-3
3、徐新桥，杨春和，李银平；国外压气蓄能发电技术及其在湖北应用的可行性研究；岩石力学与工程学报，2006-10
（3）美国机械工程师学会期刊数据库（ASME）
2）检索方式：
（1）Elsevier ScienceDirect数据库：
22 articles found for: TITLE-ABSTR-KEY(compressed air energy storage) and TITLE-ABSTR-KEY(wind)，其中四篇相关性较低而剔除，剩余18篇
“压缩空气蓄能(CAES)+风电”国内外研究情况调研报告
1.国内外研究情况
1.1 国内调研情况：
（1）调研数据库说明：
国内研究情况调研涉及数据库是：中国学术期刊全文数据库(CNKI)。该数据库文献总量达七千多万篇。文献类型包括：学术期刊、博士学位论文、优秀硕士学位论文；期刊方面包含有目前国内的8000多种期刊的相关论文。可以涵盖本专业的主要出版物。
4、卢洪发；空压储能发电在电力工业中的应用；电站系统工程，1995
5、刘文毅，杨勇平；微型压缩空气蓄能系统静态效益分析与计算；华北电力大学学报，2007-3
6、张世铮，钱进，王永堂；压气蓄能电站的评价指标和性能分析；工程热物理学报，1992-11
7、施慧聪，张炯；压缩空气蓄能及其他蓄能技术在美国的应用；华东电力，2009-2
20、刘文毅，杨勇平，宋之平；压缩空气蓄能系统集成及性能计算；工程热物理学报，2005-6
21、宋卫东；国外压缩空气蓄能发电概况；中国电力，1997-9
1.2 国外调研情况：
1）调研数据库说明：
本次调研主要针对三个权威数据库：
（1）Elsevier ScienceDirect数据库
（2）I EEE/IET Electronic Library (IEL)数据库
10 articles found for: TITLE-ABSTR-KEY(compressed air energy storage) and TITLE-ABSTR-KEY(wind)，除去相关性较低的以及和上两个数据库重复的文章，剩余5篇，此数据库无法下载全文，只能从摘要中推测文章的类型的主要研究内容。
主要研究CAES与各可再生能源（主要是风电）相结合在丹麦的运行情况，没有涉及具体的CAES方法，属于经济性研究。
4、Jeffery B. Greenblatt, Samir Succar, David C. Denkenberger,Robert H. Williams, Robert H. Socolow；Baseload wind energy: modeling the competition between gas turbines and compressed air energy storage for supplemental generation,；Energy Policy, 2007
3）调研结果：
对检索到的文献进行阅读与整理，共有30篇文献与本课题相关。对这30篇文献的系统集成方式以及研究内容进行分析，大致情形如下图所示：
图2 CAES系统集成方法分析图例
注：其他是指没有介绍具体技术，只是提到了CAES与风能的结合的综述类论文。
图3论文研究内容分析图例
4）国外“CAES+风能”论文简介：
作者描述了如何在价格波动较大的电力交易市场中CAES系统应有的操作策略。文中谈及风电部分较少，主要是介绍CAES电站的运营模式和投资方面内容，涉及了CAES+GT，没有联合循环部分，属于综述性论文。
9、Paul Denholm,；Improving the technical, environmental and socialperformance of wind energy systems usingbiomass-based energy storage；Renewable Energy，2006
主要展望了CAES在未来的可持续性能源系统中的地位，作者从丹麦的目前能源情况分析，说明了CAES在未来能源系统中可以发挥的作用，多次提及了风电与CAES相结合的广阔前景。没有具体的运行方式，没有提及CC，综述性文章。
8、Henrik Lund, Georges Salgi, Brian Elmegaard, Anders N. Andersen；Optimal operationstrategies of compressed air energy storage (CAES)on electricity spot markets with fluctuating prices；Applied Thermal Engineering，2009
12、周波；大型压气蓄能发电系统的开发；电工3.15专辑
13、刘文毅；压缩空气蓄能（CAES）电站热力性能仿真分析；博士论文，2008-12
14、杨花；压气蓄能过程中地下盐岩储气库稳定性研究；中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所），2009
15、杨罡；联合循环电站采用压缩空气蓄能可使发电功率加倍；哈尔滨理工大学，2006
作者对德克萨斯州一个风力发电基地和CAES电站进行实地考察分析，对CAES/wind系统与NGCC在多项经济指标上进行对比。主要是经济性分析
3、Georges Salgi, Henrik Lund；System behaviour of compressed-air energy-storagein Denmark with a high penetrationof renewable energy sources；Applied Energy，2008
主要叙述的是间歇性风力发电可以通过风电与CAES系统转化成一个混合式风能可控电源。全文没有涉及联合循环，也未提及CAES的具体运行方式，也没有进行具体的经济性分析，属于综述类论文。
6、H. Ibrahim, R. Younès, A. Ilinca, M. Dimitrova, J. Perron；Study and design of a hybrid wind–diesel-compressed air energystorage system for remote areas；Applied Energy，2010
本文从经济性指标（主要是煤耗量）上，较为详细地对比了①风电+燃气②风电+CAES③IGCC+CCS④传统电厂。其中CAES采用的是回热方式。属于经济性分析
5、Alfred Cavallo；Controllable and affordable utility-scale electricity from intermittentwind resources and compressed air energy storage (CAES)；Energy，2007
（2）IEEE/IET Electronic Library (IEL)数据库：
21 articles found for: ABSTRACT(compressed air energy storage) and ABSTRACT(wind)，除去相关性较低的以及和上一个数据库重复的文章，剩余7篇
（3）美国机械工程师学会期刊数据库（ASME）
图1国内关于CAES学术论文的研究内容分析
（3）调研结论：
①国内关于CAES的研究起步比较晚，目前尚处于起步阶段，大部分论文都属于综述性文献。
②关于风电与CAES相结合的论文几乎没有，只有几篇文献中谈到了国外使用压缩空气蓄能解决风力发电缺陷。
③国内目前对CAES研究较为深入的是华北电力大学的研究课题组，其中关于CAES系统的分析、计算、集成优化以及经济性分析的6篇论文里，有5篇来自我校刘文毅老师和杨勇平老师，并在CNKI的被引用量和下载量方面处于绝对优势。
对于偏远地区风电+CAES+柴油机相结合的运用进行了非常详细的研究。先是对于CAES与WDCAS（风电-柴油机混合系统）的联合运用进行建模，接着又详细对CAES+柴油机的模型进行模拟集成。CAES采用回热方式，主要部分是CAES+柴油机的研究。
7、Henrik Lund , Georges Salgi；The role of compressed air energy storage (CAES) in future sustainable energy systems；Energy Conversion and Management，2009
16、陶芒；压缩空气蓄能电站的比较优势和市场前景；Wealth，2006-11
17、申郎；利用废弃矿井的压缩空气蓄能发电站；今日科技，2006-11
18、孔旭；压缩空气蓄能发电技术如何提高电站经济效益；Wealth
19、王亚林陈光明王勤；压缩空气蓄能系统应用于低温制冷性能分பைடு நூலகம்；工程热物理学报，2008-12
主要研究的是如何利用大规模的蓄能系统去弥补目前风力发电的不足之处。通过系统的集成模拟，把目前许多蓄能方式与一家波特兰的190MW风力发电厂相结合,结果表明CAES是最适合的蓄能系统。
一个结合了风电+CAES+生物质气化的系统建模，可以解决风力发电具有间歇性的问题，还能为核电站和化石燃料电站提供电能。属于系统模拟集成类论文。生物质气化系统如下图所示：
10、D. Zafirakis, J.K. Kaldellis；Autonomous dual-mode CAES systems for maximumwind energycontribution in remote island networks；Energy Policy，2009
8、刘文毅，杨勇平；用于分布能量系统的微型压缩空气蓄能系统性能计算与优化；工程热物理学报，2006-11
9、刘文毅，杨勇平，张昔国，辛以波；压缩空气蓄能（CAES）电站及其现状和发展趋势；山东电力技术，2007-2
10、刘文毅，杨勇平；压缩空气蓄能电站综合效益评价研究；工程热物理学报，2007-5
11、李仲奎，马芳平，刘辉；压气蓄能电站的地下工程问题及应用前景；岩石力学与工程学报，2003-7
（2）调研结果：
检索词是：“压缩空气蓄能”
检索方案是：所有题目中包含“压缩空气蓄能”的学术期刊。
检索结果：共发现35篇相关论文报道。其中8篇属于新闻简讯，例如介绍了美国、德国新建了压缩空气蓄能电站等情况，不具有调研价值；3篇发表于1990年之前，均是对CAES这种蓄能方式作最基本的简介；还有3篇属于外国文献的翻译，不属于国内研究范围之内；剩余的21篇论文研究内容大致如下图所示：
描述的是作者自主开发的一个双重CAES系统模型，使一个小岛上的风能发电尽量最大化，并对整个模型进行模拟集成优化，有GT，有回热方式。
11、Mir-Akbar Hessami , David R. Bowly；Economic feasibility and optimisation of an energy storage system forPortlandWind Farm (Victoria,Australia)；Applied Energy，2011
1、Paul Denholm, RamteenSioshansi；The value of compressed air energy storage with wind in transmission- constrained electric power systems；Energy Policy，2009