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近年来，全球变暖问题主要就是二氧化碳的排放量很大，中国气象局12月1日发布的《年中国温室气体公报(总第12期)》(简称“公报”)显示，年全球二氧化碳浓度继续升高。

降低二氧化碳的排放量被全球各个国家提上日程，目前30-60政策就是基于此提出的。如何将二氧化碳变废为宝，一方面我们需要减少二氧化碳的排放，从传统能源像新能源过渡；另一方面就需要我们合理利用二氧化碳，而在压缩空气储能方面，提出了二氧化碳储能，既可以运用二氧化碳做为储能介质，又可以减少其排放。

什么是压缩空气储能？

压缩空气储能，是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。形式主要有，传统压缩空气储能系统、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统。

压缩空气储能容量大，单机容量可达百兆瓦级以上，仅次于抽水蓄能。发电成本低，系统寿命长，空气污染小。但存在对化石燃料和储气室的依赖问题，有待进一步的改进和提升。

为什么二氧化碳储能是空气压缩储能的首选？

二氧化碳常温常压下是一种无色无味的气体，熔点为-78.5℃，沸点为-56.6℃，密度比空气密度大（标准条件下），微溶于水。化学性质不活泼，热稳定性很高（℃时仅有1.8%分解），不能燃烧，通常也不支持燃烧，无毒，安全等级为A1。二氧化碳具有较低的临界压力与临界温度，分别是7.39MPa和31.4℃（空气3.77MPa和-.5℃），超临界二氧化碳(S-CO2)具有优良的热力学性质：黏度小、密度大、导热性能好，系统寄生能耗也相对较低。

二氧化碳储能，相比于空气来说，二氧化碳用作介质有一些独特的优势。一方面，它的露点比空气高，更容易凝结；另一方面，它提供了大规模利用二氧化碳的可能性，这有助于减少二氧化碳的排放。

二氧化碳储能的工作原理

二氧化碳储能系统主要由高、低压储罐、压缩机、透平以及蓄热蓄冷单元组成。

二氧化碳储能的工作原理可分为储能阶段和释能阶段两个过程。

储能阶段，低压储罐中的低压气态二氧化碳经过压缩机压缩至超临界状态，同时进入中间冷却器吸收压缩热并通过蓄热介质将热量储存在蓄热罐中，最后二氧化碳被常温水液化储存在高压储罐中；

释能阶段，高压储罐中的二氧化碳经过加热器升温气化，再进入透平中推动透平叶轮发电，同时再将加热器出口的低温蓄热介质冷量储存在蓄冷罐中，末级透平出口的二氧化碳再返回低压储罐。

二氧化碳储能的应用场景

二氧化碳储能可应用场景包括：园区分布式供能、备用电源、调峰、调频、与可再生能源结合、峰谷差价

具体说明：

参与园区用户侧电能质量调节，同时提供冷能、热能、结晶空气等多种能源

可以用作备用能源，减少电力系统投资，提高电力系统安全性和可靠性

可用于电网调峰、调频，削减电网符合峰谷差，平衡电力负荷，提高电网输送能力与稳定性与可再生能源结合，有利于改善新能源的输出特性，优化各类电源估摸配比，提高可再生能源消纳和发电品质

在低谷电价时段储电，在高峰电价时段放电，基于峰谷电价用电成本管理稳定收益。

二氧化碳储能的压缩机简介

二氧化碳储能的核心是二氧化碳压缩机，其储能效率基本就是压缩机的效率。不同形式的CO2压缩机，因排气量以及压力的适用范围不同，其工程适用性也不相同。通常来说活塞式压缩机适用于高压力、中小流量的场合以及较小排气量的各种压力范围；回转式压缩机适用在低压、中小流量的场合；透平式压缩机则适用于大流量的情况。CO2回转式与小型CO2活塞式压缩机因其结构特点，未来在商业制冷领域（商业空调、热泵热水器等）将有很好的应用潜力。大型CO2活塞式与CO2透平式压缩机因其运行工况的特点，未来更加适用于储能系统和工业制冷。

二氧化碳储能的未来发展

随着项目增加和产业发展，二氧化碳储能电站建设成本不断下降。基于其不受场址、气候限制的特点，其场景应用多样，具有一定的经济竞争力。随着二氧化碳储能技术不断被研究、创新，必将朝着高性能、低成本、规模化、多应用场景的方向发展，为以可再生能源为主的能源体系和多能源协同互补的新型电力系统提供重要解决方案。

二氧化碳储能是一种可以支撑“碳达峰、碳中和”的新型技术，可保障高比例可再生能源并网及电网安全，也可以加速能源结构的转型，同时还可以产生很好的经济效益和生态效益。

二氧化碳储能除了从源头上减少二氧化碳的排放，还可以和碳捕集技术相结合。压缩二氧化碳储能过程中要储存大量的二氧化碳，将这些二氧化碳储存起来作为“充电宝”使用，可以减少大气层中的二氧化碳从而缓解温室效应，维护生态环境。

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