郭朝斌， 张可倪， 李　采

(1. 同济大学 机械与能源工程学院， 上海 201804； 2. 中国地质环境监测院， 北京 100875)



压缩空气含水层储能系统设计及可行性分析

郭朝斌1， 张可倪1， 李采2

(1. 同济大学 机械与能源工程学院， 上海 201804； 2. 中国地质环境监测院， 北京 100875)

摘要：采用数值模拟方法，以3 MW储能规模为例，建立水平地层埋深800 m、渗透率0.5×10-12m2的压缩空气地下含水层储能模型，对初始气囊及系统循环过程中压力、气相饱和度、系统循环次数等参数进行分析.结果表明：经历完整一次循环后，地层中压力和气相饱和度变化较小；随着循环的继续，地层中可供储能释能循环的有效气相体积缓慢减少；周循环过程压力变化范围较大，对储能系统要求较高.含水层作为储气库进行压缩空气储能具有可行性，应根据实际地质条件进行相应系统设计.

关键词：压缩空气储能； 含水层； TOUGH2； 数值模拟

压缩空气储能是基于燃气轮机的储能技术，其原理是将燃气轮机的压缩机和涡轮机分开,在储能时,用电能驱动压缩机将空气压缩并存于储气容器内,在释放能量时，高压空气从储气室释放进入燃烧室助燃，燃气膨胀驱动涡轮做功发电[1].

但是，大规模的储能系统需要特殊的地质条件来建造大型储气库，如岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等，这大大限制了压缩空气储能的应用范围[2].地下水含水层作为二氧化碳地质封存和天然气地下储存的介质被广泛应用，证实含水层可以对气体进行有效储存[3]，而且含水……