压缩空气储能系统储气装置研究现状与分析

赵强 郭阳

摘要：随着资源的不断消耗，人们开始研发一种可以储能的系统，用于储存那些制造出来不易保存的能量。其中空气的压缩利用就需要一种有效的储能装置，本文主要介绍一下储能系统的分类和具体的储能装置有那些。

关键词：压缩空气；储能系统；储能装置

压力的不同

伴随着1949年压缩空气理论的诞生，人们已经制造出了很多的压缩空气使用设备。由于需求的不同很多的设备都需要不同的大气压力来进行启动，根据实际设备的气压要求进行选择和设计压缩空气的设备。按照空气被压缩的压力大小也可以进行分类，通常有低压、中压、高压和超高压等几种，通过分类可以看出不同的压力对应着不同的使用设备，将压缩空气进行紧密的分类，可以保障让尽量多的压缩空气可以被人们使用，这样就不会造成资源的浪费。

移动的方式

压缩空气储能系统按照移动的方式可以分为固定式和流动式，这两种都有自己的优缺点，固定式的压缩空气储能系统由于不能移动，在使用便捷性上没有移动性的储能系统更加方便，但是固定式的压缩空气储能系统的一大优势就是它可以储存非常多压缩空气，在使用时候可以源源不断的为使用设备供应空气动力。移动式的空气储能设备就没有固定式储能设备储存的压缩空气多，在使用的过程中要根据实际的使用情况，不然就会出现动力不足的情况出现，但是由于移动式空气储能设备可以随着使用设备的使用环境的不同进行移动，及时快速的帮助使用设备进行施工。

压力的变化

在压缩空气储能系统的分类中还可以按照出储能系统中压力的大小变化，分为恒压储能设备和变压储能设备，在恒压的空气储能设备中随着人们的不但使用，恒压容器内的气压开始了逐渐的下降，随着气压的下降要保持恒压容器内气压的维持不变，就从蓄水设备中抽取一定的水分来补充损失的气压，保障恒压容器内的气压稳定，在恒压储能设备内的气压到达了一定的临界值时，恒压设备的空气压缩机就会对恒压容器内进行补充压缩的空气，直到恒压容器内的气压达到设定的压力值。但是随着恒压设备的不断使用，恒压容器内的水分被反复的排除和引入，随着设备的逐渐老化，恒压容器内水分开始逐渐的增多，但是恒压内分的增多会占用容器内一定的空间，这样恒压容器内可以储存的压缩空气就会减少，在使用的过程中恒压储能设备就会频繁的进行工作，通过空气压缩机的工作来保证恒压容器内气压达到了规定的标准，这样不仅没有有效的利用空气资源，并且浪费了大量的电能，没有实现能源再利用的基本目的，为此我们在恒压工作机运行一段时间后就要对恒业设备进行排水处理，将恒业储能罐内的工作容积达到设计的标准。

在不受外界环境干扰的环境下，一个拥有一定容器的储能设备在使用的过程中容器内压缩空气的压力随着设备的不断使用，储能容器内的气压不断的减少，并且容器内的气压也产生了一定的压力变小，这样的储能系统被人们称为变压储能设备。

压缩空气储能系统中储气装置的分析

盐岩洞储气装置

有时实际的压缩空气需求量是非常大的，需要一个比较稳定的储能装置，如果在设备的周边建设一个压缩空气储能系统需要很大的投资，为了有效的节约资源实现资源的最大化利用，我们选用一些天然的储能洞穴，其中盐岩洞就是一个非常好的压缩空气储能设备，并且盐岩结构拥有非常好的弹性和密封性，我们可以将地下的盐岩洞穴进行一定的改造，形成一个可以储存大量压缩空气的环境。这样的工作设想不是没有实现，在美国一家电力设备需要使用大量的压缩空气，建造储能系统有会导致投资过大，为此一家空气压缩储存工资在电场下方300米处合理的利用了一個废弃不用的盐岩矿洞，通过向矿洞内注入压缩后的空气，最后我们发现该矿洞的空气压缩压力达到了7MPA左右，这样的储存方式不仅方便快捷，而且做到了废物利用没有再消耗其他更多的资源。

矿井和洞穴

在矿井和洞穴作为压缩空气的储存环境要比盐岩洞的储存效果更好，主要是由于矿井和洞穴的结构稳定，并且内部的空气密封性也比较好。我们可以将压缩空气注入到矿井和洞穴中去，进行密闭保存在使用的时候在利用相关的设备进行引导，矿机和洞穴由于岩石的结构强度高，因此可以承受的压指数也是比盐岩洞的压力值高出很多，一般情况下是达到11MPa左右，比寻常的空气压缩机都承受的压力大，并且储存的容量也是非常大的。

地下含水层

地下含水层也是一个很好的压缩空气储备环境，我们所知的海底天然气就是储备在地下，并且储存在地下的含水层有很好的安全保护效果，并且水也是非常好的密封物体，我们将压缩空气储存在地下的含水层在进行周边区域的施工作业的时候，就可以很好利用这些压缩空气资源。

储气罐

储气罐是一种常见的压缩空气储存设备，储气罐一般都是在大型的工厂内，由于储存大量的压缩空气，并且随着工厂车间设设备的不断使用，储气罐设备还可以进行进行及时补充压力，时刻保障工厂车间内动力的充沛。

结语

综上所述，压缩空气储能系统还需要不断的发展和创新，在今后的发展中一定要保证资源的可重复利用。