含水層壓縮空氣儲(chǔ)能在理論上是可行的，在技術(shù)上是可實(shí)現(xiàn)的和可借鑒的，在經(jīng)濟(jì)和推廣上是可進(jìn)行商業(yè)化的。其是指利用分布式清潔能源（如風(fēng)能、太陽(yáng)能等）產(chǎn)生的多余電量使空氣以高壓的狀態(tài)儲(chǔ)存在地下含水層孔隙介質(zhì)中，在需要供電時(shí)，重新抽采高壓空氣進(jìn)行發(fā)電，其系統(tǒng)模型如圖 1
1）初始?xì)饽医ㄔ爝^(guò)程： 為向選定的目標(biāo)含水層介質(zhì)中注入一定量的緩沖氣體（空氣，氮?dú)猓珻O2等），緩沖氣體注入含水層后會(huì)形成一個(gè)大的初始?xì)饽遥瑲饽业淖饔弥饕菫楹罄m(xù)工作氣體提供壓力支持和防止水涌發(fā)生；根據(jù)美國(guó)Iowa計(jì)劃的前期調(diào)查報(bào)告，初始階段注入含水層中的緩沖氣體量應(yīng)該為循環(huán)過(guò)程中空氣量的10-100倍。 2）儲(chǔ)能釋能階段： 為根據(jù)儲(chǔ)能規(guī)模和調(diào)峰工作制度通過(guò)工作井向選定含水層中循環(huán)注入-儲(chǔ)存-抽出壓縮空氣，工作氣體的循環(huán)周期一般為日循環(huán)或者周循環(huán)。
在工程實(shí)踐方面，1980年開始，美國(guó)能源部在美國(guó)伊利諾伊州的匹茲菲爾德開展了向某含水層注入和抽提空氣的試驗(yàn)，結(jié)果表明空氣注入到含水層中可以以一定規(guī)模進(jìn)行能量的儲(chǔ)存，井的設(shè)計(jì)對(duì)于提高能效非常重要。2006年，美國(guó)能源部計(jì)劃在Iowa背斜系統(tǒng)的含水層建立270MW規(guī)模的壓縮空氣地質(zhì)儲(chǔ)能電站，但由于目標(biāo)含水層滲透性的問(wèn)題，暫時(shí)停止了該項(xiàng)目。2013年，美國(guó)太平洋西北實(shí)驗(yàn)室的研究人員評(píng)價(jià)了太平洋西北地區(qū)進(jìn)行含水層壓縮空氣儲(chǔ)能的可能性。此外，美國(guó)也在進(jìn)一步實(shí)施利用地下孔隙介質(zhì)的PG&E 300MW和Nebraska 100-300MW的壓縮空氣儲(chǔ)能示范計(jì)劃。
理論可行
技術(shù)可實(shí)現(xiàn)
經(jīng)濟(jì)商業(yè)化
推廣可持續(xù)