含水層壓縮空氣儲能在理論上是可行的，在技術上是可實現(xiàn)的和可借鑒的，在經(jīng)濟和推廣上是可進行商業(yè)化的。其是指利用分布式清潔能源（如風能、太陽能等）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，重新抽采高壓空氣進行發(fā)電，其系統(tǒng)模型如圖 1
1）初始氣囊建造過程： 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形成一個大的初始氣囊，氣囊的作用主要是為后續(xù)工作氣體提供壓力支持和防止水涌發(fā)生；根據(jù)美國Iowa計劃的前期調(diào)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)過程中空氣量的10-100倍。 2）儲能釋能階段： 為根據(jù)儲能規(guī)模和調(diào)峰工作制度通過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)。
在工程實踐方面，1980年開始，美國能源部在美國伊利諾伊州的匹茲菲爾德開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(guī)模進行能量的儲存，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(tǒng)的含水層建立270MW規(guī)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題，暫時停止了該項目。2013年，美國太平洋西北實驗室的研究人員評價了太平洋西北地區(qū)進行含水層壓縮空氣儲能的可能性。此外，美國也在進一步實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
技術可實現(xiàn)
經(jīng)濟商業(yè)化
推廣可持續(xù)