压缩空气地下咸水含水层储能技术_胡贤贤
压缩空气储能地下储气库热力学改进模型研究
压缩空气储能地下储气库热力学改进模型研究蒋中明;廖峻慧;肖喆臻;杨江寅;黄湘宜【期刊名称】《长沙理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(21)2【摘要】【目的】明晰地下储气库的热力学过程是压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)电站安全设计与运行调度的重要基础。
【方法】现有地下储气库热力学模型在计算热量交换时,存在高压储气阶段热损失偏大和低压储气库阶段补热过多的不足。
本文在全面分析地下储气库热力学模型理论基础合理性的前提下,先分析储气库热量计算偏差的形成根源;再提出改进模型。
【结果】研究结果表明:现有的热力学计算解析模型忽略了CAES地下储气库在运行过程中温度分布的不均匀性,这种温度分布的不均匀导致储气室洞壁与压缩空气之间的对流换热模型失真,导致温度计算结果偏差大。
考虑混合对流换热的改进模型二可以较好地解决储气阶段温度计算结果与真实结果之间偏差过大的问题。
算例分析证明了改进模型二的合理性。
【结论】本文的改进模型二可为CAES地下储气库容积优化设计与效率分析提供计算依据。
【总页数】10页(P32-41)【作者】蒋中明;廖峻慧;肖喆臻;杨江寅;黄湘宜【作者单位】长沙理工大学水利与环境工程学院;水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TK82【相关文献】1.压气储能电站地下储气库之压缩空气热力学过程分析2.压缩空气储能盐穴储气库注采全过程热力学特性分析3.压气储能地下储气库压缩湿空气热力学模型4.全球储能规模最大的地下人工硐库压缩空气储能电站通过可行性研究审查5.水电洞室压缩空气储能地下储气库可行性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
气水耦合压缩空气储能
气水耦合压缩空气储能气水耦合压缩空气储能（Gas-Water Coupled Compressed Air Energy Storage，GW气水耦合压缩空气储能（Gas-Water Coupled Compressed Air Energy Storage，GWCAES）是一种新兴的大规模储能技术，它将空气压缩储能与水蓄能相结合，以提高储能系统的效率和可靠性。
这种技术具有广泛的应用前景，可以应用于电力系统、热电联产、可再生能源等领域。
气水耦合压缩空气储能系统的基本原理如下：1. 压缩空气储能：在电力需求较低的时候，利用多余的电能将空气压缩储存在一个密封的容器中。
当电力需求增加时，将压缩的空气释放出来，通过膨胀机驱动发电机发电。
压缩空气储能具有成本低、寿命长、环保等优点，但其能量密度较低，需要较大的储气容器。
2. 水蓄能：在电力需求较低的时候，利用多余的电能将水从低处抽到高处的水库中储存。
当电力需求增加时，将储存的水释放到下游的发电机组中，通过水轮机驱动发电机发电。
水蓄能具有能量密度高、成本低、寿命长等优点，但其响应速度较慢，对地形条件有一定要求。
气水耦合压缩空气储能系统将压缩空气储能与水蓄能相结合，充分发挥两者的优点，提高储能系统的整体性能。
具体实现方式如下：1. 分级存储：将压缩空气储能与水蓄能分为两个层次进行存储。
在电力需求较低的时候，首先利用压缩空气储能进行存储；当压缩空气储能达到一定容量后，再利用水蓄能进行存储。
这样可以充分利用两种储能方式的优势，提高储能系统的效率。
2. 互补运行：在电力需求较高的时候，同时利用压缩空气储能和水蓄能进行发电。
压缩空气储能具有较高的响应速度，可以快速调节电力供应；而水蓄能具有较高的能量密度，可以提供稳定的电力输出。
通过互补运行，可以提高储能系统的可靠性和稳定性。
3. 能量回收：在压缩空气储能和水蓄能的过程中，会产生一定的废热。
通过回收这些废热，可以提高储能系统的能量利用率。
盐穴压缩空气储能库建设现状及工程难点分析
第４ ８卷
Ｖ０ １ ． ４ ８ 中国井 Nhomakorabea矿
盐
ＣＨＩ ＮＡ ＷＥ Ｌ Ｌ ＡＮＤ ＲＯＣ Ｋ Ｓ ＡＬ Ｔ
盐穴压缩空气储能库建设现状及工程难点分斩
付 兴１ ＿ ， 袁 光 杰 ， 金 根 泰 ， 班凡 生 ｔ ， 夏 焱
（ １ 中国石 油集 团钻井工程技术研究院 ， 北京 １ ０ ０ １ ９ ５ ； ２中国石油大学（ 北京 ） ， ｊ Ｅ 京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ）
ａ ｎ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｄｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｙ ｉ ｎ Ｓ ａ ｌ ｔ Ｃａ ｖ ｅ ｒ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｕ Ｘ ｉ ｎ ｇ ’ 一 ， Ｙ ｕ ａ ｎ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ｅ ’ ， Ｊ ｉ ｎ Ｇｅ ｎ ｔ ａ ｉ ’ ， Ｂ ａ ｎ Ｆ ａ ｎ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ’ ， Ｘ ｉ ａ Ｙ ａ ｎ ’
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ｏ ０ 卜ｏ ３ ３ ５ （ ２ Ｏ １ ７ ） ０ ３ 一 ｏ ０ １ ４ 一 Ｏ ５
Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ａ ｌ ｔ Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ Ａｉ ｒ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ
基于盐穴的压缩空气储能充放气过程仿真研究
基于盐穴的压缩空气储能充放气过程仿真研究目录一、内容综述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、盐穴压缩空气储能基本原理 (6)2.1 盐穴概述 (8)2.2 压缩空气储能技术原理 (8)2.3 盐穴在压缩空气储能中的应用优势 (9)三、仿真模型建立 (10)3.1 仿真模型构建原则 (11)3.2 建模所需主要参数及来源 (13)3.3 仿真模型的数学描述 (14)四、仿真结果分析 (15)4.1 不同工况下的仿真结果 (16)4.2 结果分析 (17)4.3 敏感性分析 (18)五、结论与展望 (19)5.1 研究成果总结 (20)5.2 存在问题与不足 (21)5.3 后续研究方向展望 (22)一、内容综述随着可再生能源的大规模接入和电网调峰需求的日益增长，压缩空气储能（CAES）作为一种高效、环保的储能技术受到了广泛关注。
特别是盐穴作为储气库的潜力日益凸显，基于盐穴的压缩空气储能充放气过程仿真研究成为了能源领域的研究热点。
在压缩空气储能系统中，空气压缩、储气与释放是一个涉及空气动力学、热力学和材料科学的复杂过程。
盐穴作为储气库，其独特的地质特性对系统的充放气过程有着重要影响。
通过对盐穴的深入研究和合理利用，可以显著提高压缩空气储能系统的效率和安全性。
针对基于盐穴的压缩空气储能充放气过程的研究已经取得了一定的成果。
由于盐穴的复杂性和多变性，以及实际运行中诸多不确定因素的存在，使得仿真研究仍面临诸多挑战。
如何准确模拟盐穴的地质结构和力学特性，如何考虑空气压缩过程中的温度变化和压力波动，如何评估系统在不同工况下的性能和稳定性等。
本文旨在通过深入的理论分析和仿真实验，探讨基于盐穴的压缩空气储能充放气过程的基本原理和关键技术。
将详细阐述压缩空气储能的基本原理和盐穴作为储气库的优势；其次，将通过建立数学模型和仿真模型，系统分析空气压缩、储气与释放过程中的热力学和力学特性；将结合实际运行数据，对仿真结果进行验证和分析，为优化设计基于盐穴的压缩空气储能系统提供理论支持和技术指导。
压缩空气储能地下盐穴储气库设计规程
压缩空气储能地下盐穴储气库设计规程一、前言1.1 目的本规程旨在规范地下盐穴储气库设计过程，保证其安全、稳定、高效运行，促进储气库技术的发展和应用。
1.2 适用范围本规程适用于压缩空气储能地下盐穴储气库的设计，包括项目前期选址、工程勘察、储气库结构设计、设备选型等方面。
二、地下盐穴储气库选址2.1 地质条件（1）地下盐穴储气库选址应优先选择盐层地质条件良好的地区，避免地质灾害风险。
（2）地下盐穴储气库选址应考虑地质构造、地下水情况、地下盐层厚度和盐层完整性等因素。
2.2 环境影响评价进行地下盐穴储气库选址时应进行环境影响评价，评估项目对周边环境的影响并作出合理的环境保护措施。
三、地下盐穴储气库工程勘察3.1 盐层勘探进行盐层勘探，获取盐层地下结构、盐层岩石力学性质、地下水情况等数据，为后续设计提供可靠的依据。
3.2 开挖条件评估评估地下盐穴开挖对地下水、地表环境、地质构造等方面的影响，根据评估结果确定开挖方案。
四、地下盐穴储气库结构设计4.1 地下盐穴布置根据盐层勘探数据，合理布置地下盐穴储气库结构，确保储气库的容量和稳定性。
4.2 盐穴支护设计进行盐穴支护设计，选择合适的支护材料和支护结构，确保盐穴的稳定性和安全性。
4.3 出入口设计设计出入口结构，确保运输设备和人员能够顺利进出盐穴，同时考虑防爆、防火等安全因素。
五、设备选型5.1 压缩机选择合适的压缩机设备，考虑储气库的容量和运行需求，确保压缩机具有稳定、高效的运行性能。
5.2 储气容器选择具有高强度、耐腐蚀的储气容器，确保储气过程安全可靠。
5.3 排放装置设计合理的排放装置，确保盐穴内的压缩空气排放安全、高效。
六、安全保障措施6.1 防火防爆措施在地下盐穴储气库设计中应设置完善的防火防爆设施，确保储气库的安全运行。
6.2 监测系统建立完善的监测系统，对地下盐穴储气库的运行情况进行实时监测，并制定相应的预警和应急措施。
七、结论地下盐穴储气库设计规程的制定和执行，对于推动地下盐穴储气库技术的发展和应用具有重要意义。
地下压缩空气储气库储气技术的研究
地下压缩空气储气库储气技术的研究在当今社会，随着工业化的飞速发展和城市化的日益加剧，能源问题越来越受到重视。
尤其是可再生能源及其储存技术的研究成为了全球研究的焦点之一。
其中，地下压缩空气储气库储气技术因其高效、安全、环保等优势，已成为一种重要的储气技术。
一、地下压缩空气储气库的概念及特点地下压缩空气储气库指的是利用天然地下洞穴、盐穴或深层岩石孔隙等地下空间进行储藏、压缩空气的储气系统。
其特点主要包括以下几点：1.工艺简单：地下压缩空气储气库的建设比较简单，只需要选址、开挖和安装一定的设备即可。
2.容量大：根据地下地质条件和储气对象的需求，储气库的容量可以自由调节，可以储存大量的压缩空气。
3.高效节能：压缩机在制气过程中产生的废热可以回收利用，节能效益显著。
4.稳定性高：储气库储藏空气在压缩、释放过程中不会对环境造成影响，储气库操作安全可靠。
二、地下储气技术发展历程地下压缩空气储气库储气技术的发展历程可以追溯到19世纪末期，当时以美国为代表的国家开始提出并实施该技术。
20世纪60年代，在欧洲和北美地区建成了一批储气库，开始应用于笼统的储能领域。
从此以后，随着科学技术的不断提高和人们对能源的不断需求，地下储气技术不断发展，成为了一项应用广泛的技术。
近年来，随着可再生能源技术的快速发展，能源储存需求不断增长，地下压缩空气储气库的应用范围也不断扩大。
据统计，目前全球已建成的地下压缩空气储气库近30个。
三、地下储气技术应用领域1.电力系统备用余量能源：压缩空气储气库作为电网调峰的一种备用余量能源，可满足大规模的电力需求。
2. 汽车行业储气技术：随着车用氢、电动车的应用，压缩空气储气库可作为储氢和储电的一项重要技术储备。
3.工业应用：物流、工业动力、加气站等领域中，压缩空气储备能力可以补充燃气资源，实现企业能源互补、共享及能源安全应对的目的。
四、地下储气技术存在的问题与风险地下压缩空气储气库储气技术虽然应用广泛，但仍然存在一些问题与风险。
压缩空气储能 金坛 盐穴 最低压力
压缩空气储能技术（CAES）是一种高效的能源储存和调峰技术，被广泛应用于电力系统中。
金坛盐穴位于我国江苏省，因其地下盐层地质条件独特，成为了全球最大的地下空气储能项目之一。
盐穴地下空间具有稳定的温度和压力环境，为压缩空气储能提供了理想的场地条件。
一项成功的压缩空气储能项目需要满足许多技术和经济条件，其中最低压力是其关键之一。
一、压缩空气储能概述压缩空气储能是一种将电力转化为压缩空气并储存在地下洞穴或地下储气库中，然后在需要时释放压缩空气并通过涡轮发电机转化为电力的技术。
这种技术可以在电网需求高峰时段释放储存的压缩空气以平衡电力系统的负荷，具有较高的调峰能力和储能效率。
二、金坛盐穴地下空气储能项目金坛盐穴地下空气储能项目位于我国江苏省金坛市，是全球最大的地下空气储能项目之一。
该项目利用盐穴地下空间进行压缩空气储存和释放，以应对电力系统的负荷波动和能源储存需求。
盐穴地下空间具有优越的地质条件和稳定的温度和压力环境，为压缩空气储能提供了理想的场地条件。
三、最低压力对压缩空气储能的重要性最低压力是指压缩空气储能系统中允许的最低压缩空气压力值。
在实际运行中，由于压缩空气在储存和释放过程中会出现压力损失，因此最低压力是保证系统正常运行和提高能量利用率的关键因素。
降低最低压力能够提高储能效率和减少系统能量损失，是压缩空气储能技术的重要技术指标之一。
四、金坛盐穴地下空气储能项目的最低压力设计金坛盐穴地下空气储能项目采用了先进的储能设备和技术，通过优化设计和运行参数，降低了系统的最低压力。
项目利用地下盐穴空间进行压缩空气储存和释放，在储气过程中采用了先进的密封技术和压气机设备，有效降低了压力损失和系统能量损失。
项目还采用了智能控制和运行管理技术，提高了系统的运行效率和稳定性。
五、金坛盐穴地下空气储能项目的经济和环保效益金坛盐穴地下空气储能项目的建设和运行对促进电力系统的清洁能源消纳和提高电力系统的调峰能力具有重要意义。
地下含水层储能技术的现状与探讨
地下含水层储能技术的现状与探讨摘要：近年来，随着新能源技术的发展，在实际工程中，冷热源及空调系统方案的设置也越来越受到重视。
因此，暖通工程设计人员也需要了解更多、更全面的能源利用方案，并结合工程实际情况，制定合理的设计方案。
通过学习，并结合工程实例，笔者在本文中论述了含水层储能的基本原理和分类，提出了含水层储能技术的关键问题，在此基础上展望了含水层储能的未来，希望能为后续进行含水层储能应用研究及相关的地下水源热泵研究提供参考。
关键词：地下含水层含水层储能关键问题1 前言含水层储能（Aquifer Thermal Energy Storage, ATES）是一种非传统的节能的供热供冷工艺，它是利用地下岩层的孔隙、裂隙、溶洞等储水构造以及地下水在含水层中流速慢和水温变化小的特点，用管井回灌的方法，将大气环境中冬季丰富的“冷”或夏季廉价的“热”季节性地储存在地下含水层中。
由于灌入含水层的冷水或热水有压力（水头差），推挤了原来的地下水而储存在井周围含水层里。
随着灌入水量的增加，灌入的冷水或热水不断地向四周运移，从而形成了“地下冷水库”或“地下热水库”。
当生产需要时再抽取使用，在冷、热不是同时需要的场所实现供冷、供热。
这种利用地下水含水层储存冷水或热水的技术方法称为地下含水层储能。
利用地下含水层的储能系统目前常见的有地坑式、井式和垂直插管式储能系统[1][2][3]。
（1）对于地坑式，目前有部分绝热的和完全绝热的蓄能系统。
工程上通常往地坑里填充砾石、沙/水等混合物作为蓄能媒体，来模拟自然含水层，在砾石和沙为主要成分的地区，这种方式值得考虑。
在储水装置内部填充了砂石和水。
由于人工的储能装置其容积会很大，造价高，技术也复杂，所以直接使用地下含水层与地下水作为长时间储热（冷）的手段和热媒的井式储能系统就有不可比拟的优点。
（2）井式的储能系统，包括单井式（mono-well）和双井式（double-well）储能系统。
盐穴压缩空气储能排卤井施工技术
盐穴压缩空气储能排卤井施工技术盐穴压缩空气储能排卤井施工技术，说起来可能让你有点懵，啥意思？这不就跟我们日常说的“打井”差不多吗？不过，咱们今天讲的“打井”可不简单，是个能给我们带来大能源的小秘密。
简单来说，盐穴压缩空气储能就是把空气压缩起来，存储在地下盐穴里，等需要时再“放出来”发电，虽然有点“天马行空”的感觉，但其实这项技术的原理并不复杂，关键就在一个“排卤井”。
排卤井的施工，那可是技术活，搞不好可就全盘皆输。
说到排卤井的施工，首先得说说它的“背景”，因为这背后可有不少的学问。
盐穴呢，大家应该听说过，地下有一些大盐层，可以容纳大量的空气。
我们通过打孔、挖井的方式，把压缩空气存进去，然后通过调节压力，让空气冲出来发电。
这听起来是不是很像“藏东西”——先存进去，等用时拿出来？排卤井，顾名思义，就是专门为了把盐穴中的盐水排出去。
你想啊，地下的盐水就像是“腻味”的东西，存储空气的时候不能让它留在里头。
要想搞清楚怎么排卤井，得先搞明白盐穴的构造。
盐层有时候像是“海绵”，里面空空的，外面却很坚固，要把井打进去，那可得小心翼翼，防止“漏气”。
一旦井里漏了气，原本储存的空气可就白打了。
那怎么搞呢？首先得确保井的密封性，那可真不是小事儿。
咱们要想的是“滴水不漏”，空气如果没办法稳稳地存进去，那就啥都白搭了。
好，咱们接着说施工的细节。
排卤井的施工，像是在地下做精细活。
想象一下，打井就像是给地下开个“天窗”，而这“天窗”必须保证不漏水、不漏气。
这活儿就得有点“绣花”的感觉，点滴不漏。
要先进行地质勘查，看看地下盐层是不是“靠谱”。
有的盐层很厚，可以存储大量空气；有的则比较薄，可能不太适合。
就像你去买家具，得看木材质量一样，盐层也得挑“好材料”。
如果不对劲，那井打得再深也是空谈。
一旦勘查完成，就得开始施工了。
一般来说，施工的设备像是大钻头一样，钻进地下几百米。
你想啊，钻得深不说，还得稳，这钻头的“性格”可得有点“硬”，不然一打就歪，搞得你满手汗水。
盐穴 压缩空气储能
盐穴压缩空气储能
盐穴是指地下储存盐层中的空腔或空洞，可以用于储存压缩空气能量。
其原理是将压缩空气通过管道输送到盐穴中，利用盐穴的封闭空间来储存高压空气，以供后续使用。
盐穴储能技术具有以下优势：
1. 高能量密度：盐穴具有较高的空间容量，能够实现大规模压缩空气储能，提高能量密度。
2. 高效能量转换：储存的压缩空气能够通过逆过程释放，并通过发电机将机械能转化为电能，具有高效能量转换率。
3. 长期稳定性：盐穴储能系统可以长期稳定地储存和释放能量，具有较高的储能效率和可靠性。
4. 环保清洁：储存和释放过程中不排放污染物和温室气体，具有环保清洁特性。
然而，盐穴储能技术也存在一些挑战和限制：
1. 存在地质条件限制：盐穴的形成需要特定的地质条件，如盐层的存在和空洞或空腔的形成，地质条件限制了该技术的应用范围。
2. 建设成本较高：盐穴储能系统的建设成本较高，包括盐穴的勘探和开采、输送管道的建设等。
3. 透气问题：盐层中的气体可能会逸出，导致能量损失和系统效率下降。
尽管存在一些挑战，盐穴储能技术在能源储存领域有着广阔的应用前景，可以为能源转型和可持续发展提供可靠的能源供应和储存方案。
盐穴压缩空气储能工程技术
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盐穴压缩空气储能
盐穴压缩空气储能
盐穴压缩空气储能是一种大规模储能发电技术的应用。
其原理类似于常见的抽水蓄能电站。
抽水蓄能电站在夜间用电低谷时，利用电能将水抽到上库；白天用电高峰时再将水释放发电。
盐穴压缩空气储能电站则将上库换成了盐穴，将水换成了空气。
当用电低谷时，利用电能将空气抽取压缩到地下盐穴中，用电高峰时再释放压缩空气进行发电。
盐穴压缩空气储能技术是以压缩空气为储能介质实现能量的存
储转化。
通过这种新型技术，可从电网吸纳用电低谷时的“过剩电能”。
储能时，电动机驱动多级压缩机将空气压缩至高压并储存至地下盐穴中，完成电能到空气压力能的转换，实现电能的储存。
在此过程中，各级压缩机的压缩热通过间冷器换热回收并储存在蓄热介质中，回收热量后的蓄热介质储存在热罐中。
用电高峰到来之时，释放空气驱动透平膨胀机即可做功发电，将电能回馈至电网，完成空气压力势能到电能的转换。
当释能时，压缩空气从地下盐穴中释放并通过节流阀将压力降至膨胀机进口压力，随后通入多级透平膨胀做功，完成空气压力能到电能的转换。
在此过程中，来自热罐的蓄热介质通入各级膨胀机的级前换热器，加热各级膨胀机进口空气，释放完热量的蓄热介质储存到冷罐中。
盐穴压缩空气储能可以实现电能的大规模清洁储能，大幅改善发电、用电的时空结构，实现电力供需的“削峰填谷”。
盐穴空气压缩储能成功的例子
盐穴空气压缩储能成功的例子
废弃盐穴+压缩空气，这个特殊的压缩储能电站发出第一度电
近日，压力超过100个大气压的空气从地下千米深处的盐穴奔涌而出，驱动世界最大的空气透平做功，向国家电网发出我国首个大型压缩空气储能电站第一度电。
这标志着世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛盐穴
压缩空气储能国家试验示范项目并网试验成功，我国新型储能技术的研发和应用取得重大进展。
该电站是压缩空气储能领域唯一国家示范项目，也是国家能源局和江苏省重点推进项目，一期工程发电装机60兆瓦，储能容量300兆瓦时，远期建设规模1000兆瓦。
什么是盐穴压缩空气储能？非补燃意味着什么？这种储能发电
方式投运将会为电网安全和发展清洁能源带来哪些改变？
什么是盐穴压缩空气储能?行车在江苏常州金坛西北部的丘陵地带，茶园清新，山岚曼妙。
谁能想到，地下一千多米的深处，是一个巨大的盐矿。
金坛探明的地下盐矿面积为66.5平方公里，总储量达125亿多吨，相当于两个半太湖的水重量。
开采地下盐矿通常是将水注入盐层，待盐溶解后再抽出卤水，盐矿开采结束后形成了一个个地下盐穴。
中盐华能储能科技有限公司副总经理王国华介绍，这些盐穴在地下1000米深处，通过造腔和注采技术控制，腔穴形态有的似钟，有的像梨，而且这里地质条件稳定，是天然的储气罐。
过去，世界各国都在探索利用地下空间储存石油、天然气等能源。
现在，随着盐穴压缩空气储能项目成功发电，盐穴又有了新的用途。
盐穴压缩空气储能 围岩温度-概述说明以及解释
盐穴压缩空气储能围岩温度-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述盐穴压缩空气储能是一种新型的能源储存技术，通过将压缩空气存储在地下盐穴中，实现能源的高效储存与释放。
与传统的电池储能技术相比，盐穴压缩空气储能具有更高的能量密度和更长的循环寿命，是未来能源系统中备受关注的发展方向之一。
同时，围岩温度作为盐穴压缩空气储能系统的重要参数之一，对储能系统的运行效率和稳定性起着至关重要的影响。
本文将探讨盐穴压缩空气储能技术及围岩温度之间的关系，旨在进一步完善和优化这一储能系统，推动其在未来能源领域的广泛应用。
1.2 文章结构:本文将分为三个主要部分进行讨论。
首先，将介绍盐穴压缩空气储能这一技术的原理和应用。
其次，将探讨围岩温度对储能系统的影响，并分析两者之间的关联。
最后，将总结盐穴压缩空气储能的优势，并对未来研究方向进行展望。
通过这些内容的讨论，旨在为读者提供关于盐穴压缩空气储能技术和围岩温度影响的综合了解，以及对未来研究的启发和展望。
文章1.3 目的部分:本文旨在探讨盐穴压缩空气储能和围岩温度之间的关联，分析围岩温度对储能系统的影响，并总结盐穴压缩空气储能的优势。
通过对这两个方面的研究，希望能够为未来的能源储存和利用提供一些有益的启示，同时展望未来的研究方向，为相关领域的学术研究和工程实践提供参考。
研究方向": {}}}}请编写文章1.3 目的部分的内容2. 正文2.1 盐穴压缩空气储能盐穴压缩空气储能是一种新型的能量储存技术，它利用盐洞等地下储层作为储能设施，通过将空气压缩并注入储层中，将电能转化为压缩空气储能，以实现能量的存储和释放。
在盐穴压缩空气储能系统中，空气通过压缩机被压缩成高压气体，然后通过管道输送至地下盐穴中进行储存。
当需要释放能量时，储存的压缩空气会被释放出来，驱动发电机发电。
这种储能方式具有储能效率高、能量密度大、储能成本低等优点，被广泛应用于电力系统的调峰和储能领域。
盐穴作为储能设施具有较大的容积和良好的密封性，能够有效地存储压缩空气。
盐穴 空气储能
盐穴空气储能简介盐穴空气储能是一种创新的能源储存技术，利用盐穴和空气压缩技术来储存和释放能源。
这种技术在能源储存领域具有巨大的潜力，可以解决可再生能源波动性的问题，提高能源利用效率，降低能源成本，减少对传统能源的依赖。
盐穴储能原理盐穴储能利用盐穴的地下空腔作为储能容器。
盐穴是地质构造中形成的一种空腔，通常由盐层溶解而成。
这些空腔可以储存大量的空气或其他气体。
在储能过程中，空气被压缩注入盐穴，形成高压储气库。
在能源需求高峰时，可以利用储存在盐穴中的压缩空气通过逆过程释放能量。
盐穴储能系统盐穴储能系统由以下几个关键组件组成：1.压缩机：用于将空气压缩注入盐穴，提高储气库中的压力。
2.储气库：由盐穴中的空腔构成，用于储存压缩空气。
3.膨胀机：用于释放储存在盐穴中的压缩空气，将其转化为可利用的能源。
4.发电机组：将释放的压缩空气驱动发电机，产生电能。
5.控制系统：用于监测和控制储能系统的运行，确保其安全可靠。
盐穴储能的优势盐穴储能技术具有以下几个优势：1.高效储能：盐穴具有巨大的储存容量，可以储存大量的压缩空气。
这种储能方式比传统的电池储能更高效，可以储存更多的能量。
2.长期储存：盐穴储能可以长期储存能源，而不会像电池储能一样存在容量衰减的问题。
这使得盐穴储能在季节性能源需求波动较大的地区具有重要意义。
3.可再生能源利用：盐穴储能可以与可再生能源相结合，解决可再生能源波动性的问题。
在可再生能源供应充足时，可以利用多余的能源进行空气压缩储存，以备高峰期使用。
4.环保可持续：盐穴储能不产生温室气体和污染物，对环境友好。
同时，盐穴是地质构造中自然形成的，不需要额外的土地和资源投入。
5.经济可行：盐穴储能技术相对成本较低，且具有较长的使用寿命。
与传统的能源储存技术相比，盐穴储能可以降低能源成本，提高能源利用效率。
盐穴储能的应用前景盐穴储能技术在能源领域具有广阔的应用前景。
以下是一些可能的应用领域：1.储能电站：盐穴储能可以用于建设大规模的储能电站，用于平衡电网负荷和应对能源需求高峰。
海上风电-水下压缩空气储能系统建模及经济性分析
海上风电-水下压缩空气储能系统建模及经济性分析
余思贤;周允康;刘雷伟;何婷
【期刊名称】《综合智慧能源》
【年(卷),期】2022(44)10
【摘要】为实现“双碳”目标,加快发展风电和太阳能等新能源是我国能源绿色低碳转型的必然选择。
风能的波动性和随机性会对电网的安全稳定运行造成威胁,实际应用中往往将风力发电与储能技术相结合,相比于传统的风力发电,可在一定程度上减小系统输出电能对电网的冲击。
建立了海上风电-水下压缩空气储能系统模型并以此作为研究对象进行系统模型的仿真与分析,采用随机概率和真实数据拟合相结合的方法对系统的能效、经济性进行分析。
结果显示:在风速随机波动的条件下,系统发电效率可达65%,理论平均收益为11675元/d,在有效寿命期20 a内总利润可达1346万元。
【总页数】12页(P71-82)
【作者】余思贤;周允康;刘雷伟;何婷
【作者单位】暨南大学国际能源学院;暨南大学能源电力研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TK89;TM744
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命周期成本的压缩空气储能系统储气装置经济性分析5.海上风电水下压缩空气储能系统运行及变工况分析
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中图分类号：TK02
文献标志码：A
doi：10.3969/j.issn.2095-560X.2014.05.011
Compressed Air Energy Storage Using Saline Aquifer as Storage Reservior
HU Xian-xian, ZHANG Ke-ni, GUO Chao-bin
* 收稿日期：2014-04-10
修订日期：2014-06-03
基金项目：上海市科委资助项目（13dz1203103）
† 通信作者：张可霓，E-mail：keniz@
第5期
胡贤贤等：压缩空气地下咸水含水层储能技术
391
目前存在的主要储能方式包括抽水蓄能 （Pumped Hydro Storage, PHS）、压缩空气蓄能、天然 气蓄能、液流电池蓄能、燃料电池蓄能、飞轮蓄能、 超级电容蓄能等[3]，在所有的储能方式中能够以发 电厂的发电功率级别（一般为数百 MW 级别）连续 数小时供能的方式只有 PHS 和 CAES，各类蓄能总 量中，PHS 大约占 99%[4]，CAES 占 0.5%，其他储 能方式占 0.5%。但建造抽水蓄能电站需要有充沛的 水源及较大的水位落差，受地理条件的影响很大， 很多地区并不具备建造抽水蓄能电站的条件。CAES 作为第二大储能方式同 PHS 相比，在投资费用上 并不比它高，储能效率相差也不大，因而发展空间 巨大。目前适宜进行压缩空气储能的地下空洞主 要有盐岩溶腔、硬岩洞、孔隙储层（如地下含水层 等）[5]17 以及废弃矿道等。目前已经运行的 CAES 电站都是采用洞穴作为储层，其气密性好，最为合 适。但合适的洞穴受到地理条件的限制，可以用于 建造 CAES 系统的洞穴数量有限，如果没有合适的 洞穴而要依靠人工改造或者建造储气罐会使成本大 大增加。同利用洞穴储存压缩空气相比，使用含水 层作为储层，不仅在地质条件上更容易获得，成本 还可以进一步降低，尽管目前关于含水层压缩空气 储能过程中的一些细节问题及其效率和遇到的挑战 仍没有得到充分研究，但随着对风能等可再生能源 利用技术的不断发展，使用含水层作为压缩空气储 层必将受到越来越多的关注。由于良好的地下水资 源的紧缺，地下咸水层的应用对于含水层储能技术 的发展更有意义。另外，根据我国地质的基本情况， 东部经济发达地区地下广泛分布高渗透的含水层， 这对开展含水层储能提供了良好的条件。
（1）污染物排放量为同容量燃气轮机的 1/3，对 环境的影响较小，有利于环保。
（2）CAES 电站采用的介质为清洁的空气，能够 减小对管道及设备的腐蚀，因而运行维护费用低[9]。
（3）安全和可靠性能高。CAES 电站使用的原 料为空气，不会燃烧，没有爆炸的危险，不会产生 任何有毒有害气体[10]。
（4）热耗率小，缓变率高。CAES 电站通过调 节空气流量来调节输出功率，因而在部分负荷运行 时热利用更充分，热耗率小，美国 Mcintosh 电站的 缓变率为 18 MW/min，可在 6 min 达到满负荷状态。
保持一致。比如在用电低谷时段往往是风力机出力 最大的时段，发电量与用电量无法保持一致。因此 借助储能装置来抑制风电等系统的波动性，使其变 得“可控、可调”是充分利用可再生能源的关键[1]。
另外，随着经济的发展，由于国民经济结构变 化、人民生活水平的提高、民用和商业用电比重上 升等原因使得用电峰谷差越来越大[2]，调峰问题已 成为电网运行中的主要问题，部分电网已出现拉闸 限电的局面，这在一定程度上也推动了储能技术的 发展。合适的蓄能方式可以对电网进行削峰填谷， 保障电网的平稳运行。
然而，在国外已是相对成熟的压缩空气储能技 术在我国仍颇为陌生，几乎没有产业基础，甚至连 理论研究都很少。我国的空气压缩储能技术起步较 晚，目前尚无实际运行的压缩空气储能站。2007 年
中国科学院工程热物理研究所与英国高瞻公司、利 兹大学等单位共同开发了液化空气储能系统，并成 功运行了一个 2 MW 级的示范系统，该系统解决了 传统 CAES 系统需要大型储气室的问题。2009 年中 国科学院工程热物理研究所首次在国际上提出并研 发了具有完全自主知识产权的超临界压缩空气储能 系统。该技术综合了常规 CAES 系统和液化空气储 能系统的优点，第一个 1.5 MW 的示范系统于 2011 年初开工建设并于 2013 年通过专家组验收。
0前言
随着社会的发展，人类对能源的需求量越来越 大，传统的化石燃料作为非可再生能源随着人类的 不断消耗已经日益减少，同时这些化石燃料燃烧过 程排放出大量的 CO2 等温室气体造成了全球气候变 暖等问题。为缓解能源危机、减少环境污染，人类 开始不断开发诸如太阳能、风能等可再生资源。这 类资源具有储量大、污染少、可再生等优点，但在 利用过程中存在一个关键性问题：这些可再生能源 往往具有很大的波动性且难以与用户能量需求波动
(Tongji University, Shanghai 201804, China)
Abstract: Energy crisis and greenhouse effect have promoted the utilization of renewable energy. Energy storage technology is an indispensable part in solving the fluctuation problem for the utilization of solar energy, wind energy, etc. Compressed air energy storage (CAES) technology is the second large energy storage potential just after the pumped hydro storage technology. At present, reservoirs for the CAES are usually underground caverns which are highly limited by geological conditions. Using saline aquifer as the storage reservoir can extend the utilization of the CAES. Herein, the operation principle, advantages and disadvantages of CAES plant are introduced. The feasibility, problems and the key technologies used in aquifer CAES such as the residual hydrocarbons, oxidation, corrosion, particulates and the choice of cushion gas are discussed. This study concludes that the use of saline aquifer as storage reservoir will be an important way to extend the application of CAES. Key words: compressed air; energy storage; porous media; saline aquifer
摘 要：能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用，储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。缩
空气储能（Compressed Air Energy Storage, CAES）技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前 CAES 多是通过
洞穴实现，其主要缺点是对地质要求较高，合适的洞穴数量有限，为扩大其应用，可使用地下咸水含水层作为储层。
的燃气轮机发电厂，可以节省约 1/3 的燃料或使发 电机的功率提升 1 倍以上[8]。
图 1 压缩空气蓄能电站示意图[6] Fig. 1 The schematic diagram of the CAES power plant
1.2 CAES 电站的优缺点
同抽水储能电站相比，CAES 电站具有大部分 与其相同的优点，如储能容量大、放电时间长、启 动时间短等。此外，CAES 电站还具有以下优势：
当 ηNG 的值取 47.6%时，ηRT,1 的值为 77% ~ 89%，ηRT,2 的值为 66%，而 PHS 的储能效率约为 74%，钒液流电池的储能效率约为 75%[11]，均在 CAES 储能效率范围之内。
但同时，现有的 CAES 电站也存在一些缺点， 如对建设场地的地理条件有特殊要求，需要使用燃 气等。
第2卷 第5期 2014 年 10 月
新能源进展
ADVANCES IN NEW AND RENEWABLE ENERGY
文章编号：2095-560X（2014）05-0390-07
Vol. 2 No. 5 Oct. 2014
压缩空气地下咸水含水层储能技术*
胡贤贤，张可霓†，郭朝斌
（同济大学，上海 201804）
1.3 国内外 CAES 电站简介
目前世界上已建成并投入运行的 CAES 电站主 要有两座，分别为德国 290 MW 的 Huntorf 电站和 美国阿拉巴马州 110 MW 的 Mcintosh 电站。这两座 电站在压缩空气储能方面积累了丰富的经验。
Huntorf 电站利用位于地下 600 m 的废弃矿井来 储存压缩空气，功率为 290 MW，该厂每天运行一 个周期，充电时间为 8 h，放电时间为 2 h。
本文介绍了 CAES 电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状，并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能
的可行性、优点及一些问题与技术方法，如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择，
表明含水层 CAES 将是拓宽 CAES 应用的重要途径。
关键词：压缩空气；储能；孔隙介质；咸水含水层