美国发明巨型“储能袋”可压缩风能吗？

　　我们听说过压缩饼干，但是很少听说压缩能源。最近，美国一家风能发电厂开发了一种巨型“储能袋”，它可以压缩风能。当风力强的时候，风能被装进“储能袋”储存起来;当风力弱的时候，“储能袋”又可释放风能用于发电。这听起来十分神秘，有点像神话传说中弥勒佛的“如意乾坤袋”。那么，美国人造的这个“储能袋”真的有那么神奇吗?

　　风能、太阳能、波浪能等可再生的绿色能源一直有一个时段问题，这些能源强大的时段，人们未必能完全用完它们的能量，而等待人们需要的时候，它们可能又消失了。因此，怎么储存这些可再生绿色能源一直是能源科学家关注的问题。美国人发明的“储能袋”是解决可再生能源储存问题的一个典范，他们采用的方法是压缩法，让风轮机压缩水下的空气，需要的时候再让压缩空气来发电，因此这种储能方法又称“压缩能源”。

　　在美国衣阿华州首府得梅因西面不远处的公路旁有一个不起眼的普通建筑。然而，这个不起眼的建筑是该州最大的风能发电厂。就在这个建筑下面1000米处，正在实施的“衣阿华压缩风能”项目却改变了人们利用风能的方式。该项目将地下的砂岩含水层变为一个储存风能的巨大电池。夜间，风轮机产生的富余电能将空气压缩后，注入到含水层中，产生一个巨大的受压气泡;白天，用电需求量增加时，这些压缩空气被导入涡轮发电机，转化为电能。如果这个项目能成功，它将是世界上第一个能每天16个小时提供电能的风力发电厂。该厂的电能输出功率为268兆瓦，可以满足75000个家庭的需求。

　　虽然压缩空气储能技术一直没有被广泛应用，但是目前世界上已经有两大发电厂在这方面积累了几十年的操作经验。一个是德国在1978年建立的290兆瓦发电厂。它把压缩空气储存在盐坑中，储存8小时的压缩空气，足够使发电机全力运行2小时。另一个发电厂是1991年在美国亚拉巴马州建立的。它把压缩空气储存在地下450米的废盐矿中，可以为110兆瓦的汽轮机连续提供26小时的压缩空气。不过，这两个发电厂的储能规模只有衣阿华风力发电厂的一半。

　　为什么要把压缩空气储存在多孔的砂岩含水层中呢?这是因为水中的压力是恒定的，不管储气库是满的还是空的。当空气注入到含水层中，空气将会排开周围的水，并且不改变水的静压，因此空气的压力是保持恒定的。但是，利用含水层作为储气库是有缺点的。多孔耐水岩石必须在地下足够深，才能提供使涡轮运转的压力，并且还要有一个圆顶状的岩石盖层来保护气泡状的压缩空气。

　　除了美国科学家之外，英国科学家也在展开类似的实验。英国诺丁汉大学的谢默斯·加维教授希望将风能可以以压缩空气的方式储存在海水中。最近，英国一家大型电力公司开始资助这个项目。现在，电力公司已资助23.6万英镑，帮助加维制造两个“储能袋”，第一个将建在陆地，第二个将位于水下。如果说美国科学家的“储能袋”是一个比喻的话，加维却想造一个实实在在的“储能袋”，他希望制造一种足够大的软质高分子材料的容器来储存风能，这样也可以解决多孔耐水岩石存在的一些缺陷。据悉，加维将亲自参与原型制造，两个原型将在18个月内投入运转。

　　在没有好的储能方式之前，风力发电厂对风能的策略是“利用一部分、浪费一部分”。加维表示：“随着世界朝着更多使用可再生能源的道路迈进，我们一定需要用更多更好的方式将能源储存起来。”根据包括加维在内的一些科学家的设想，利用压缩空气不仅可以用来储存风能，也可以用来储存太阳能、波浪能、潮汐能等我们熟知的可再生绿色能源。