能量存儲可以克服這個緊迫的“間歇性”的問題。如果以足夠低的成本和高性能提供存儲，可再生能源將迅速取代所有其他發電形式。

當然，能量已經存儲在電池或各種其他技術中。甚至水庫也可以充當巨大的能量儲備。然而，任何存在或正在開發的東西都不能像壓縮空氣那樣儲存能量，也可以像廉價那樣儲存能量。

這個概念看起來很簡單：你只需從大氣中吸入一些空氣，用電動壓縮機壓縮它，然后以加壓空氣的形式儲存能量。當您需要這些能量時，您只需將空氣排出并通過一臺機器，該機器從空氣中獲取能量并轉動發電機。

壓縮空氣能量存儲(或CAES)，以其全名，可以涉及將空氣存儲在鋼罐中或在水下深處更便宜的容器中。在某些情況下，高壓空氣可以儲存在地下深處的洞穴中，或者直接從硬巖中挖出，或者通過所謂的“溶液采礦”形成大的鹽沉積物，其中水被泵入并且咸水流出。這種鹽洞通常用于儲存天然氣。

鹽洞是儲存空氣的理想選擇，因為它們是不透水的，不會與氧氣發生反應。圖片來源：Maria Avvakumova / shutterstock

壓縮空氣可以輕松提供所需的存儲規模，但它仍然被政策制定者，資助機構和能源行業本身嚴重低估。這阻礙了技術的發展，并且意味著可能會采用更昂貴且效率更低的解決方案。目前，壓縮空氣存在三個關鍵問題：

1.這不是一項技術

以上對其工作原理的描述過于簡單化。事實上，CAES不是單一的技術，而是一個廣泛的家族，包括壓縮機械，膨脹機械，熱交換器，航空商店的設計和熱庫的設計。這些都需要細致的工程才能做到正確。

2.對于長期存儲更好

目前，風能和太陽能仍占整個行業的一小部分。由于化石燃料產生的電力可以覆蓋陰天或無風天，可再生能源通常可以直接使用，只需要存放很短的時間。對于這些情況，電池工作良好并且在經濟上可行。

在俄亥俄州廢棄的石灰石礦上方建議的CAES工廠的藝術家素描。圖片來源：美國能源部

大規模脫碳將需要我們將能量儲存更長時間，但是，例如從晴天到陰天使用。CAES 特別適用于幾小時到幾天的存儲持續時間。

所有負擔得起的能量存儲都涉及將能量從電力形式轉換為其他形式，并以其他形式存儲。例如，對于抽水蓄能，另一種形式是已被提升到很高的水。對于CAES，其他形式包括熱空氣和高壓空氣。

對于這樣的系統，進行轉換和存儲本身的設備有單獨的成本。諸如CAES和泵送水力的系統涉及用于功率轉換的相對昂貴的設備，但是用于儲存能量的非常便宜的設備。因此，這些系統，其中少量電力可以填充非常大量的存??儲，因此非常經濟地長期存儲能量。

3. CAES可以使用一生

私人投資需要高回報率。這種情況的間接影響是，投資者對較長期內可能留在資產中的效用的重視程度較低。

英國最大的抽水蓄能電站位于威爾士斯諾登尼亞。在非高峰時段，水從低水位水庫被泵送到高水位(在此看到)，然后在高峰時段釋放下坡以產生能量。圖片來源：Hefin Owen，CC BY-SA

在大多數CAES系統中，成本集中在自然具有很長壽命的事物上。例如，鹽沉積物中的溶液開采洞穴可合理地預期運行至少100年，而用于壓縮和膨脹空氣的高功率機器通常可運行50年或更長時間。由于回程時??間過長，有一個強烈的論據，即至少有一些大型壓縮空氣裝置應被視為政府資助的國家基礎設施項目。

幾十年前建造了兩座大型壓縮空氣設備，一座位于德國的Huntorf，另一座位于阿拉巴馬州的McIntosh。兩者仍然運作良好。許多人提到這兩個工廠，以得出CAES的效率和成本的多少。

但這是誤導和毫無意義的。兩家工廠的設計都與當今相關的工廠有著截然不同的重點。我們現在必須再次考慮壓縮空氣能量存儲，并根據利用現代方法和知識可以實現的目標對其進行適當評估。