在全球能源轉(zhuǎn)型和國家“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃及“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的引領(lǐng)下,，我國能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化調(diào)整，以太陽能,、風(fēng)能為代表的可再生能源的在能源系統(tǒng)中的比重逐年攀升,。然而,，由于可再生能源的間歇性和波動(dòng)性，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨新的挑戰(zhàn)，進(jìn)一步加大了對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的迫切需求,。

近年來,，我國在壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，成為全球領(lǐng)先的創(chuàng)新者,。2022年5月,，全球首個(gè)非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能電站（60MW/300MWh）在江蘇金壇成功投運(yùn)；2024年4月,，湖北應(yīng)城300MW/1500MWh和山東肥城300MW/1800MWh非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能電站先后成功并網(wǎng)發(fā)電,，標(biāo)志著我國壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)成功邁入千兆瓦時(shí)級(jí)別的新階段。然而,，這些壓縮空氣儲(chǔ)能電站均采用鹽穴作為壓縮空氣的儲(chǔ)存介質(zhì),，受限于鹽穴地質(zhì)條件的局限性，該技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用可能面臨地域選擇上的挑戰(zhàn),。

我院常務(wù)副院長魯春輝教授課題組與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）開展合作研究,，將目光轉(zhuǎn)向自然界中廣泛存在的含水層，探索其作為壓縮空氣儲(chǔ)能介質(zhì)的可行性（圖1）,。研究采用數(shù)值模擬方法,，重點(diǎn)探討了滲透率、孔隙度,、深度,、傾角等含水層特性對(duì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)（如空氣抽/注流量和緩沖氣泡質(zhì)量）以及壓縮空氣儲(chǔ)存的影響。研究結(jié)果表明含水層深度和滲透率是決定空氣抽/注流量的關(guān)鍵影響因素（圖2）,，而孔隙度和傾角則對(duì)所需緩沖氣泡的質(zhì)量有顯著影響,。這些發(fā)現(xiàn)共同為含水層壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化和選址提供了科學(xué)依據(jù)。

相關(guān)論文已在儲(chǔ)能領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Journal of Energy Storage》上發(fā)表,，論文題為《Understanding the influence of aquifer properties on the performance of compressed air energy storage in aquifers: A numerical simulation study》,。

論文信息：Yang, X., Czapla, J. P., Clennell, M. B., & Lu, C. (2024). Understanding the influence of aquifer properties on the performance of compressed air energy storage in aquifers: A numerical simulation study. Journal of Energy Storage, 99, 113202.