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| 美壓縮空氣儲能系統實現廢熱發電 |
| 時間：2011/7/18 |
6月29日，美國壓縮空氣儲能技術公司SustainX在其網站上發布消息，對外宣布又獲得兩項美國專利。一項是通過它的恒溫壓縮空氣儲能系統收集廢熱重新發電，另一項是一套能保持儲能系統內外能量恒定傳動的控制系統。這兩項專利再次提高了該公司產品的技術性能和應用范圍，使之向市場化又邁進了一步。這家成立僅3年多的企業目前已經在壓縮空氣儲能方面取得了6項專利，解決了很多制約技術推廣的關鍵問題。
據SustainX公司副總裁、聯合創始人Dax Kepshire介紹，若將SustainX新專利儲能系統配備到常規火電站，將使其兼具調峰電站的作用，并且比天然氣調峰電站成本更低。
據悉，在常規發電站中，很大一部分熱量并不足以產生蒸汽，被白白排放掉，由此造成燃料中60%的能源浪費。針對這種現象，SustainX的這項專利技術能夠將一部分廢熱重新轉化為電能，實現儲能和廢熱發電的雙重功效。
有報道稱，這是目前唯一一項可應用的收集低品味熱能發電的儲能方式。
這項新專利改進了SustainX此前獲得的恒溫壓縮空氣儲能技術專利。壓縮空氣儲能的原理是空氣壓縮時儲能，膨脹時發電。SustainX恒溫壓縮空氣儲能技術從被壓縮儲存的空氣中帶走熱量，然后將熱量供給膨脹的空氣。此次的新專利是將熱量來源擴展到其他渠道，如常規發電站等。
當常規火電廠安裝這套系統后，多余的電力將轉化為能量以壓縮空氣的方式儲存，使得電廠的運行更為穩定、高效，從而減少排放和成本。當需要更大的電力輸出時，如在用電高峰期，SustainX系統就能夠釋放能量，同時收集低品位廢熱來提高發電量，從而實現削峰填谷。
Kepshire表示，這項廢熱發電的專利為公司拓展了市場機遇，如今，它既可以應用于可再生能源項目，也可以幫助化石燃料發電廠更綠色的運行。
另一項新專利是一個控制系統，可使SustainX系統的水壓動力傳動系統保持在恒定的動力。此舉可提高發電的經濟效益，同時簡化運行過程。
傳統的壓縮空氣儲能通常需要將壓縮空氣儲存在地下溶洞中。而苛刻的地理條件就成為限制其推廣的主要因素。現代壓縮空氣儲能技術的解決方法是用地面儲氣罐取代溶洞。SustainX采用的也是這種方法。為了降低儲氣罐的尺寸和成本，SustainX使用活塞而非渦輪機進行發電。活塞可以在更大的壓力范圍工作，并且由于空氣可以壓縮得更多，這種系統就可以儲存更多的能量。活塞的使用也為SustainX帶來了更多創新的可能。
就在不久前，今年3月，SustainX 剛剛獲得了恒溫壓縮空氣儲能系統的專利。成為目前國際上開展這項技術研究最領先的企業。
據《技術評論》雜志介紹，在傳統系統中，需要燃料給冷的壓縮空氣加熱使它膨脹，但另一方面壓縮空氣產生的熱量又會散發到大氣中。而SustainX的恒溫壓縮空氣專利技術大大降低了這種熱損失。
該技術采用噴水霧的辦法吸收壓縮過程中產生的熱量，以熱水的形式被儲存，在膨脹過程中回噴進入氣缸。該專利技術通過改變氣缸內的溫度、壓力等條件，使得空氣在整個過程中幾乎保持恒溫。
據公司聯合創始人Ben Bollinger介紹，該系統使能效從54％提高到95％，最重要的是不需要額外添加燃料。除了能大大降低運行成本，該方法使得很多油氣資源不豐富的國家也能使用該技術。
SustainX由Dartmouth學院和賽爾工程學院的工程師們于2007年創立。在創立初期就獲得了美國國家科學基金會小企業創新研究計劃以及美國能源部儲能計劃的資金支持，后來又得到GE金融服務部門和其他風險投資商的資金支持，總額接近2000萬美元。此前還獲得了包括階段性壓縮與膨脹以及與熱井或環境進行熱交換的專利。
全世界只有兩臺運行的壓縮空氣儲能裝置，一臺在美國，一臺在德國，共440兆瓦，還有兩個工程正在美國建設。而SustainX已經展示了40千瓦的樣機，現在正在完成1兆瓦系統，預定明年與AES電力公司合作建設一個示范項目。
雖然從理論上說，恒溫壓縮空氣儲能系統的效率超過傳統系統。但美國能源部高級研究計劃局能源項目主任Mark Johnson認為，可能需要五年或更長的時間，才能證明其經濟性，并找到廣泛用途。
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