压缩空气储能市场化还需再接再厉
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为大幅提升电网消纳可再生能源的能力，推动电动汽车的规模化应用，大力发展储能技术已成为行业共识。近年来，在发电侧、电网侧、用户侧、微电网、通信储能、应急电源、电动汽车等领域的储能项目如雨后春笋般涌现。
储能在电力系统中有着广泛应用，涵盖发电、输电、配电和终端用户等方面。当前，电力系统中的储能技术一般可分为热储能和电储能，而应用于全球能源互联网的主要是电储能。电储能技术又可分为物理储能（抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能）、电化学储能（钠硫电池、液流电池和锂离子电池储能）和电磁储能（超级电容器、超导电能）等三大类。
在各种储能技术中，目前抽水蓄能在规模上最大，达到GW级别，技术也最成熟；压缩空气储能次之，单机规模可达到100MW级别；化学储能规模较小，单机规模一般在MW级别或更小，并且规模越大控制问题越突出。
在一些区域广泛又不具备建设抽水蓄能电站的地区，尤其那些远离消费中心的大型风电场和太阳能发电场，迫切需要研究开发一种能够大规模长时间使用的储能技术——压缩空气储能。压缩空气储能系统具有规模大、成本低、储能周期不受限制、寿命长等优点，是未来储能发展的主要方向之一。
压缩空气储能(compressed-air energy storage，CAES)是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。
近期，三菱日立电力系统公司与犹他州政府宣布合作，计划于2025年打造世界上最大、容量达1GW的储能系统，届时整个盐洞都将是储能空间，通过CAES技术实现气与电的转换。同时，其预设地点离将于2025年退役的Intermountain燃煤发电厂相当近，届时该储能系统可直接与电网连接。
这并非第一个看好犹他州压缩空气储能潜力的厂商，目前还有另外两家厂商也看中了犹他州盐湖城南方160km处底下厚实的盐层，因为其特殊的地质条件并不是每个地方都有。他们希望能挖掘出超大规模的洞穴，以便储存光伏或风电所发出的电能。
目前，世界上仅有两间大型商业化压缩空气发电厂，分别位于美国阿拉巴马州与德国埃尔斯夫莱特，未来美国的压缩空气发电厂将再增加1个，三菱日立电力公司、美商Magnum Development与犹他州当地政府联手推出Advanced Clean Energy Storage计划，将在Magnum所属、全美惟一已知的特殊盐质地形储存能源。
Magnum目前已经开发了5个盐洞来储存液体燃料，下一步将开发压缩空气储能和绿能制氢方案。根据规划，预估储能容量能满足15万户家庭1年的用电量，而且还将规划绿能制氢、压缩空气储能厂、液流电池与固态氧化物燃料电池四种储能系统，用来储存高达1GW的再生能源电力。
而中国此领域的建设步伐也已加速。近日，我国首个基于煤矿巷道的压缩空气储能电站项目在大同煤矿集团云冈矿开工建设。该储能电站基于清华大学技术团队研发的零排放压缩空气储能技术，利用煤矿废弃巷道作为储气库，搭建压缩空气储能系统，首期建设规模60MW，总规模100MW，建成后可有效促进新能源消纳，提高新能源利用率，并为资源枯竭的矿井探索出一条资产效益最大化的可持续发展之路。
行业专家指出，目前压缩空气储能仍然存在三大技术瓶颈：依赖天然气等化石燃料提供热源，不适合我国这类缺油少气的国家；需要特殊地理条件建造大型储气室，如高气密性的岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等；系统效率较低，需要进一步提高。
要解决这三大问题，必须采用高效的压缩机、膨胀机、蓄热换热系统，利用高压或液态存储代替储气洞穴。因此，摆脱对化石燃料、大型储气洞穴的依赖，同时提高系统效率，是压缩空气储能技术从实验室迈入市场需要解决的关键问题。