我国能源领域发生了一件大事：在湖北应城，建成了世界首个300MW级的压缩空气储能电站，已经于近日成功并网发电！300MW就是30万千瓦，达到了一座中型火电厂的装机容量，对于储能电站来说，已经非常大了。而最引人注目的是它的储能方式：用的是地下盐矿洞中的压缩空气，非常新颖且不一般。

我们印象中的储能电站，要么是抽水蓄能，要么直接用蓄电池，还有用飞轮储能和电化学储能的。蓄电池很好理解，直接用大容量的锂电池组充电放电就可以了。而抽水蓄能就是在山顶上建一个水库，当需要储能时，就用水泵把水从山下抽到山顶，这样就把电能转化成了水的重力势能。

当需要发电时，就把山顶的水通过涵洞再流回山下，水流冲击水轮机发电，又把势能转化回了电能。由于整个过程中都有损耗，抽水蓄能电站不可能实现1比1的充放电，转换效率大约在65%至75%之间，也就是每消耗一度电抽水，等再发电时能收回0.65~0.75度电。

但这些储能方式都有弊端，蓄电池储能需要很多大容量的锂电池组，充放电能力有限，功率做不大，而且还有安全隐患。而抽水蓄能电站虽然容量和发电功率都比较大，但却受到地形条件的限制：不是什么地方都有条件来建设山顶水库。而且抽水蓄能电站的投资很大，占地面积也大。

湖北应城的压缩空气储能电站，既没有使用大容量的蓄电池，也不需要耗费巨资建设山顶水库，而是找了一个废弃的地下盐矿，一般在地下800到1000米。然后使用压缩机将空气充进采空的盐矿空间内，并且充到很高的压力（可达70个大气压以上，甚至100个大气压），在被压缩的同时，空气温度也会上升，转变为高温高压状态，这样就把电能转化成了空气的热能和压力势能。

等需要用电的时候，再让这些压缩空气通过透平膨胀机，原理就和使用水蒸汽的汽轮机差不多。压缩空气推动透平膨胀机转动，再利用发电机来发出电能，完成了储能的循环。

根据相关研究，压缩空气能储存的能量非常大。当压缩空气的压力为100个大气压时，即使不加热，1立方米空气蕴含的能量能够发出12.9度电。如果将压力升高到200个大气压，可释放的电能高达28.3度。如果进一步将空气加热至300℃，可释放的电能更高，能达到54.4度。

从这里能看出来，要想提高储能量，就需要非常大的充气空间。地下盐矿正是一种极好的选择。盐矿内的空间是采用水溶法采盐后留下的，一般都很大，有时高达上百米，所以能够存储大量的压缩空气。而这些矿洞又在地下岩层里，不仅能够承受高的压力，还不占地表空间，用来储气非常理想。

有网友可能会问：这么大压力的压缩空气储存在矿洞里，要是漏气了怎么办？这个倒是不用担心，因为在选址时会考虑矿洞的条件，看看密封性怎么样，抗震性能如何，然后还可以再给盐矿贴一层内衬，这样它的密封性就可以保证了。

湖北应城的300MW储能项目，并不是简单的把空气压缩再释放，采用的是蓄热式压缩空气储能技术。这是由于压缩机把空气压缩的过程会产生大量的热能，这些热量如果不加以储存，形成的高温空气慢慢就变冷了，相当于直接损失了能量，储能效率就降低了。因此在系统中增加了换热器，用高温空气的热能来加热水，然后把产生的高温水储存在能保温的储罐里。

等到发电的时候，高压空气再通过另一个换热器，被高温水加热，形成既高温又高压的空气，然后再进入透平膨胀机，发出的电能要比低温低压的压缩空气多得多，从而提高了储能效率。压缩空气储能技术，是唯一能够与抽水蓄能相媲美的大规模长时物理储能技术，被誉为新型电力系统“稳定器”和“超级充电宝”。

据报道，湖北应城300MW压缩空气储能项目，采用双线四段八套大型压缩机，储能容量1500兆瓦时，也就是150万度，可以储能8小时，发电5小时，全年储气量达19亿立方米，发电量可达5亿度，系统转化效率达到了70%，也就是每存一度电能发出来0.7度，与抽水蓄能电站的效率相当。

看到有很多网友表示不解：不管是哪种储能电站，发出的电都比消耗的电还少一些，这不是亏了吗？干嘛非要花这么多钱来建设这些浪费电的装置呢？这种想法是比较肤浅的，因为没有考虑到发电和用电不匹配的问题。一般来说，白天的8点半到11点半，以及晚上的6点到11点，属于用电高峰期，不论是工厂生产，还是居民生活用电，大多集中在这些时间段。

然而从深夜到早晨的这一段时间，不管是工厂还是居民，都是不怎么用电的。对于火电厂来说，可以通过降低和提高发电功率来调峰，但水电就不行。当汛期来水量大时，用电低谷期也得向下游放水，如果不发电，这些水的能量就白白损失了。但如果强行发电，这些电能又没人用，会对电网造成不利影响。

更重要的是，现在新能源技术发展很快，我国发电量中风电、太阳能的比例逐年提高，2023年分别占到了总发电量的9%和6%。风电是完全靠天吃饭的，什么时候有风什么时候没风，完全不以人的作息时间为转移，如果在有风的时候恰好不需要这么多电，那就只好放弃这些风了，太阳能也是如此，于是便造成了弃风弃光现象。

另外我国还是5%的发电量来自核电，出于核安全的考虑，核电站的发电功率是比较稳定的，一般不参与调峰，电网基本上对这些电照单全收。算上以上这些，2023年我国非化石能源的发电量占到了总发电量的34%。可以想象的是，这个比例还会逐年提高，曾经独霸天下的火电总有一天会变成小头。

这就很可能会造成用电高峰时电不够用，而用电低谷时又被迫放弃发电的现象，这才是真正的浪费。而抽水蓄能、压缩空气储能这些技术，正是为了应对这种压力而诞生的。当深夜用电量低谷的时候，储能电站可以接受多余的电能，将其转化成其它能量形式储存起来，等到了用电高峰期的时候，再全力发电，实现了变废为宝，还是相当有用的。

考虑到抽水蓄能电站不那么好建设，其它储能方式又实现不了很大的规模，压缩空气储能技术在未来一定有很大的发展空间。