巨型“储能袋”可压缩风能.pdf

巨型 “储能袋’’可压缩风能 ◆杨先碧 我们听说过压缩饼干 但是很 少听说压缩能源。最近 ．美 国一家风 能发 电厂开发 了一种 巨型 “储 能 袋”，它可 以压缩风能。当风力强的 时候 ，风能被装进 “储能袋 ”储存起 来 ；当风力弱的时候，“储能袋”又可 释放风能用于发 电。这听起来十分 神秘 。有点像神话传说中弥勒佛的 “如意乾坤袋 ”。那么 ，美 国人造 的这 个 “风能袋”真的有那么神奇吗? 风能、太阳能、波浪能等可再生 的绿色能源一直有一个利用时段 的 问题 。在这些能源强大的时段，人们 未必能完全用完它们的能量 ；而等 到人们需要的时候 ．它们可能又消 失了。因此 ，怎么储存这些可再生绿 风能可转移到含水岩层 中储存起来 色能源一直是能源科学家在关注 的 问题 。美 国人发明的 “风能袋 ”是解 决可再生能源储存 问题 的一个典 范 ，它们采用的方法是压缩法 ，让风 轮机压缩水下的空气 ．需要 的时候 再让压缩空气来发电．因此这种储 能方法又称 “压缩能源”。 在美 国艾奥瓦州首府得梅 因西 面不远处的公路旁有一个不起眼的 建筑 ．路 的两边是玉米和大豆地 ，附 近是达拉斯 中心的一个小社 区 。这 里看起来并不引人注 目。然而就在 这个不起眼的建筑下面 1000米处 ， 正在实施 的 “艾奥瓦储能园”项 目却 改变了人们利用风能的方式。该项 目将地下的砂岩含水层变为一个储 存风能的巨大电池。夜 间，风轮机产 生的富余电能将空气压缩后 ，注入 含水层 中，产生一个巨大 的受压气 风力发 电厂 泡 ：白天 ，用 电需求量增加时，这些 压缩空气被导人涡轮发 电机 ，转化 为 电能 。 如果这个项 目能完全取得成 功 ．它将是世界上第一个能每天 16 个小时提供 268兆瓦 电能 的绿色环 保型可再生储能园。这些 电能足够 满足75000个家庭 的需求 。这项技 术 的 目标就是要解决风能应用所面 临的最大难题 ：当你需要 的时候 ，可 能会没有风。采用压缩空气蓄能技 术 。艾奥瓦州逐渐增长 的风能发 电 所产生 的能量都将被储存起来 。从 而使变幻无常的风能成为稳定可靠 的能源 。 海水也 可用于储存风能 从理论上讲 ．压缩空气可以直 接使发电机转动，但实际上，这不是 艾奥瓦储能园的一半 。 学家也在展开类似 的实验 。英 国诺 开发风能最有效的方式 。为了最大 在压缩空气储能发 电厂 中，压 丁汉大学的谢默斯 ·加维教授希望 限度地利用储存 的能量 ，“储能园” 缩 空气储存在 多孔 的砂岩含水层 将风能可 以以压缩空气 的方式储存 计划安装 134兆 瓦的燃气涡轮机配 中，而不是在一个 巨大的洞 中。其优 在海水中。最近 ，英 国一家大型电力 合传统的天然气发 电站。在传统的 点是 ，储存 的空气压力是恒定的，不 公司开始资助这个项 目。现在 ，电力 燃气涡轮机 中．压缩机 以高压把空 管储气库是满的还是空的。当空气 公司已资助 23．6万英镑 ，帮助加维 气吹进燃烧室 ．燃料燃烧 ．产生热 注入含水层中。将会排开周围的水 ． 制造两个 “束风袋 ”．第一个将建在 气 ，使轮片高速旋转。虽然压缩机要 并且不改变水 的静压 ．因此空气 的 陆地 ．第二个将位于水下 。如果说美 消耗掉汽轮机所产生的一半左右 的 压力是保持恒定的。但是 ，利用含水 国科学家的 “风能袋”是一个 比喻的 能量 ，但是高压环境使总体效率大 层作为储气库是有缺点的。多孔耐 话，加维却想造一个实实在在的 “风 大提高 。而在压缩空气储能发电厂 水岩石必须在地下足够深 。才能提 能袋”，他希望制造一种足够大 的软 中，地下储存的压缩空气在燃烧室 供使涡轮运转 的压力 ．并且还要有 质高分子材料 的容器来储存 风能 中产生高压 ，这样就没有必要使用 一 个圆顶状的岩石盖层来保护气泡 器，这样