含水層壓縮空氣儲能在理論上是可行的，在技術(shù)上是可實(shí)現的和可借鑒的，在經(jīng)濟和推廣上是可進(jìn)行商業(yè)化的。其是指利用分布式清潔能源（如風(fēng)能、太陽(yáng)能等）產(chǎn)生的多余電量使空氣以高壓的狀態(tài)儲存在地下含水層孔隙介質(zhì)中，在需要供電時(shí)，重新抽采高壓空氣進(jìn)行發(fā)電，其系統模型如圖 1
1）初始氣囊建造過(guò)程： 為向選定的目標含水層介質(zhì)中注入一定量的緩沖氣體（空氣，氮氣，CO2等），緩沖氣體注入含水層后會(huì )形成一個(gè)大的初始氣囊，氣囊的作用主要是為后續工作氣體提供壓力支持和防止水涌發(fā)生；根據美國Iowa計劃的前期調查報告，初始階段注入含水層中的緩沖氣體量應該為循環(huán)過(guò)程中空氣量的10-100倍。 2）儲能釋能階段： 為根據儲能規模和調峰工作制度通過(guò)工作井向選定含水層中循環(huán)注入-儲存-抽出壓縮空氣，工作氣體的循環(huán)周期一般為日循環(huán)或者周循環(huán)。
在工程實(shí)踐方面，1980年開(kāi)始，美國能源部在美國伊利諾伊州的匹茲菲爾德開(kāi)展了向某含水層注入和抽提空氣的試驗，結果表明空氣注入到含水層中可以以一定規模進(jìn)行能量的儲存，井的設計對于提高能效非常重要。2006年，美國能源部計劃在Iowa背斜系統的含水層建立270MW規模的壓縮空氣地質(zhì)儲能電站，但由于目標含水層滲透性的問(wèn)題，暫時(shí)停止了該項目。2013年，美國太平洋西北實(shí)驗室的研究人員評價(jià)了太平洋西北地區進(jìn)行含水層壓縮空氣儲能的可能性。此外，美國也在進(jìn)一步實(shí)施利用地下孔隙介質(zhì)的PG&E 300MW和Nebraska 100-300MW的壓縮空氣儲能示范計劃。
理論可行
技術(shù)可實(shí)現
經(jīng)濟商業(yè)化
推廣可持續