編者註：每個星期三的LiveScience都會研究新興能源技術的生存能力 - 未來的力量。這是第一部分。
風力是不可靠的。每次電力需求達到峰值時，沒有人可以大風。因此，一些公用事業正在尋找裝瓶風能並將其存放在地下供以後使用的方法。
新墨西哥州桑迪亞國家實驗室的喬治亞尼·佩克（Georgianne Peek）說：“風在早上2點吹了很多東西，因此在每個人下班回家的下午5點保存並使用它是有意義的。”
壓縮空氣存儲（CAES）使用非高峰電力風電場或其他來源向地下泵送空氣。高壓空氣的作用像是一個巨大的電池，可以按需釋放以轉動燃氣輪機並發電。
但是，在此過程中，很大一部分輸入能量丟失了，使CAE成為可用的最低效率存儲技術之一。
德國公用事業公司RWE Power的Roland Marquardt說：“除非有必要，否則沒有人真正願意存儲電力。”
因此，RWE和General Electric（GE）最近宣布了計劃開發一種新型的CAES技術，該技術將更有效，並且具有零溫室氣體排放。
存放
存儲非高峰電力並不是什麼新鮮事。到目前為止，最常見的方法是將水泵送到高架儲層，然後在需要時釋放它以驅動發電機。
一旦“充電”，這些抽水系統（全球約有300個）可以在幾個小時內提供1,000兆瓦的電力。馬夸特說，但是，幾乎沒有可用的水和右地形的地方。
CAE可以在幾個小時內提供大約100兆瓦的電力，並且在世界各地都可以找到所需的地質地層（廢棄的礦山，鹽洞，含水層）。
其他存儲設備（例如電池和飛輪）不能存儲幾乎相同的能量，並且安裝要比CAE昂貴得多。
目前，德國和阿拉巴馬州只有兩個運營的CAES設施。他們每個人都使用鹽洞穴，上面有數十萬立方米的空間（大約是100個奧林匹克大小的游泳池的體積）。
使用非高峰電力，空氣被壓縮到約1,000 psi（或大氣壓的70倍），這將其溫度提高到600攝氏度（1,100華氏度）。這太熱了，無法在地下抽水，因此空氣被冷卻至約50攝氏度（120華氏度）。
不幸的是，必須在釋放時加熱空氣才能轉動渦輪機。這種額外的再加熱能量（通常由燃燒天然氣提供）意味著CAE的效率相對較低約50％：每千瓦時能量進入，只能取出0.5千瓦時的能量。
Marquardt說：“ CAES是一種眾所周知的技術，但由於其效率低，目前尚不可行。”
保持熱量
為了提高效率，RWE和GE正在研究一種稱為Advanced Diabatic Caes（AA-CAES）的新設計，其中存儲在壓縮過程中從空氣中除去空氣的熱量，然後用來在排放時將其重新加熱。
馬奎特說：“在這種情況下，空氣足夠熱，可以在不使用燃燒氣體的情況下驅動空氣渦輪機。”
效率可以提高到70％，如果與風能結合使用，AA-CAES系統將不會釋放二氧化碳，這是全球變暖的主要驅動力。
RWE和GE目前正在進行一項可行性研究，特別是考慮到哪種材料最適合儲存巨大熱量。 Marquardt認為可能的選擇將是陶瓷磚，但可能的替代解決方案是岩石床的床。
一旦解決了技術困難，Marquardt就預計，第一個示威者項目（在2012年的某個時候提供了約30兆瓦的電力）。未來的目標是擁有一個可以提供10倍的AA-CAES設施。
綠色增強
在美國，幾家公司正在考慮傳統的CAE，但是只有一個新項目即愛荷華州存儲公園（ISEP）處於設計階段。 ISEP由一群市政公用事業公司資助，將儲存足夠的風和非高峰能源，每天提供270兆瓦的電力，持續16個小時。
由於CAE可以穩定可變源的功率輸出，因此可以幫助風能更具吸引力。但是CAES“不必與可再生能源相結合綠色技術，”佩克說。
她解釋說，CAE還可以從傳統的燃煤發電廠中存儲非高峰電力。這使得植物可以以穩定的最佳速度運行，而不是上下傾斜以滿足消費者需求。這種穩定的速度意味著二氧化碳排放量較少。
佩克說：“我想說的是CAES是一項具有綠色的技術。”
- 視頻：替代燃料的下一步
- 10種將改變您生活的技術
- 偉大的發明：測驗自己
