能量存储可以克服这个紧迫的“间歇性”的问题。如果以足够低的成本和高性能提供存储，可再生能源将迅速取代所有其他发电形式。
当然，能量已经存储在电池或各种其他技术中。甚至水库也可以充当巨大的能量储备。然而，任何存在或正在开发的东西都不能像压缩空气那样储存能量，也可以像廉价那样储存能量。
这个概念看起来很简单：你只需从大气中吸入一些空气，用电动压缩机压缩它，然后以加压空气的形式储存能量。当您需要这些能量时，您只需将空气排出并通过一台机器，该机器从空气中获取能量并转动发电机。
压缩空气能量存储(或CAES)，以其全名，可以涉及将空气存储在钢罐中或在水下深处更便宜的容器中。在某些情况下，高压空气可以储存在地下深处的洞穴中，或者直接从硬岩中挖出，或者通过所谓的“溶液采矿”形成大的盐沉积物，其中水被泵入并且咸水流出。这种盐洞通常用于储存天然气。
盐洞是储存空气的理想选择，因为它们是不透水的，不会与氧气发生反应。图片来源：Maria Avvakumova / shutterstock
压缩空气可以轻松提供所需的存储规模，但它仍然被政策制定者，资助机构和能源行业本身严重低估。这阻碍了技术的发展，并且意味着可能会采用更昂贵且效率更低的解决方案。目前，压缩空气存在三个关键问题：
1.这不是一项技术
以上对其工作原理的描述过于简单化。事实上，CAES不是单一的技术，而是一个广泛的家族，包括压缩机械，膨胀机械，热交换器，航空商店的设计和热库的设计。这些都需要细致的工程才能做到正确。
2.对于长期存储更好
目前，风能和太阳能仍占整个行业的一小部分。由于化石燃料产生的电力可以覆盖阴天或无风天，可再生能源通常可以直接使用，只需要存放很短的时间。对于这些情况，电池工作良好并且在经济上可行。
在俄亥俄州废弃的石灰石矿上方建议的CAES工厂的艺术家素描。图片来源：美国能源部
大规模脱碳将需要我们将能量储存更长时间，但是，例如从晴天到阴天使用。CAES 特别适用于几小时到几天的存储持续时间。
所有负担得起的能量存储都涉及将能量从电力形式转换为其他形式，并以其他形式存储。例如，对于抽水蓄能，另一种形式是已被提升到很高的水。对于CAES，其他形式包括热空气和高压空气。
对于这样的系统，进行转换和存储本身的设备有单独的成本。诸如CAES和泵送水力的系统涉及用于功率转换的相对昂贵的设备，但是用于储存能量的非常便宜的设备。因此，这些系统，其中少量电力可以填充非常大量的存储，因此非常经济地长期存储能量。
3. CAES可以使用一生
私人投资需要高回报率。这种情况的间接影响是，投资者对较长期内可能留在资产中的效用的重视程度较低。
英国最大的抽水蓄能电站位于威尔士斯诺登尼亚。在非高峰时段，水从低水位水库被泵送到高水位(在此看到)，然后在高峰时段释放下坡以产生能量。图片来源：Hefin Owen，CC BY-SA
在大多数CAES系统中，成本集中在自然具有很长寿命的事物上。例如，盐沉积物中的溶液开采洞穴可合理地预期运行至少100年，而用于压缩和膨胀空气的高功率机器通常可运行50年或更长时间。由于回程时间过长，有一个强烈的论据，即至少有一些大型压缩空气装置应被视为政府资助的国家基础设施项目。
几十年前建造了两座大型压缩空气设备，一座位于德国的Huntorf，另一座位于阿拉巴马州的McIntosh。两者仍然运作良好。许多人提到这两个工厂，以得出CAES的效率和成本的多少。
但这是误导和毫无意义的。两家工厂的设计都与当今相关的工厂有着截然不同的重点。我们现在必须再次考虑压缩空气能量存储，并根据利用现代方法和知识可以实现的目标对其进行适当评估。
