因為可再生能源發(fā)電的間隙性和易變性，及其滲透率的不斷提高，對電網(wǎng)的正常運行 和調(diào)度有一定程度的沖擊，為了盡可能利用更多的可再生能源和提高電網(wǎng)運行的可靠性和效率，各種儲能技術(shù)得到快速發(fā)展。
電能儲存技術(shù)分為五大類：機(jī)械儲能、電氣類儲能技術(shù)、電化學(xué)類儲能技術(shù)、熱儲能 技術(shù)以及化學(xué)類儲能技術(shù)。目前世界電網(wǎng)中電能儲存容量占比最高的是抽水蓄能，其總裝機(jī)容量規(guī)模達(dá)到了127GW，占總儲能容量的99%，其次是壓縮空氣儲能，總裝機(jī)容量為440MW，排名第三的是鈉硫電池，總?cè)萘恳?guī)模為316MW。
1、機(jī)械儲能
機(jī)械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等，其中抽水蓄能需要將電網(wǎng) 低谷時利用過剩電力作為液態(tài)能量媒體的水從地勢低的水庫抽到地勢高的水庫，電網(wǎng)峰荷時高地勢水庫中的水回流到下水庫推動水輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電，所以，抽水蓄能對地勢環(huán)境有一定的依賴，效率一般在 65%-75%，最高可達(dá)到 80%-85%，但它具有日調(diào)節(jié)能力，適合配合核電站、大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電、超大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電等。
2、電氣儲能
電氣類儲能技術(shù)主要包括了超級電容器儲能和超導(dǎo)儲能，其中超級電容器儲能因為其能量密度低等特點，一般適合和其他儲能手段聯(lián)合使用，可以在微電網(wǎng)中和儲能蓄電池結(jié)合使用，也可用于電動汽車的啟動加速等;超導(dǎo)儲能目前大多是試驗性的，技術(shù)還需要進(jìn) 一步突破。
3、電化學(xué)儲能
電化學(xué)儲能主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等等。
（1）鉛酸電池目前在世界上應(yīng)用最廣泛，循環(huán)壽命可達(dá) 1000 次左右，效率能達(dá)到 80%-90%，性價比高，常用于電力系統(tǒng)的事故電源或備用電源，但如果深度、快速大功率放電時，可用容量會下降。其特點是能量密度低，壽命短。鉛酸電池今年通過將具有超級活性的炭材料添加到鉛酸電池的負(fù)極板上，能將其循環(huán)壽命提高很多。
（2）鋰電池主要應(yīng)用于便攜式的移動設(shè)備中，其效率可達(dá) 95%以上，放電時間可達(dá) 數(shù)小時，循環(huán)次數(shù)可達(dá) 5000 次或更多，響應(yīng)快速，他是電池中能量最高的實用性電池，近年來技術(shù)也在不斷進(jìn)行升級，正負(fù)極材料也有多種應(yīng)用，但存在價格高（4 元/wh）、過充會導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒等安全性問題，需要進(jìn)行充電保護(hù)。隨著國內(nèi)外對于鋰電的研發(fā)，其性能不斷提升，成本也在較大幅度下降，未來有望更廣泛應(yīng)用。
（3）鈉硫電池，陽極由液體硫組成，陰極由液態(tài)鈉組成，中間有陶瓷材料的貝塔鋁管隔離，電池運營溫度需要保持在 300 攝氏度以上，以保障電極處于熔融狀態(tài)，循環(huán)周期 可達(dá)到 4500 次，放電時間 6-7 小時，周期往返效率 75%，能量密度高，響應(yīng)時間快。目 前在日本、德國、法國、美國等地已建有 200 多處此類儲能電站，主要用于負(fù)荷調(diào)平，移 峰和改善電能質(zhì)量。但因為使用液態(tài)鈉，運行于高溫下，容易燃燒。
（4）液流電池的能連儲存在溶解于液態(tài)電解質(zhì)的電活性物種中，而液態(tài)電解質(zhì)儲存在電池外部的罐中，用泵將儲存在罐中的電解質(zhì)打入電池堆棧，并通過電極和薄膜，將電能轉(zhuǎn)化為電化學(xué)能，或?qū)㈦娀瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。電池的功率和能量是不相關(guān)的，儲存的能量取決于儲存罐的大小，因而可以儲存長達(dá)數(shù)小時至數(shù)天的能量，容量可達(dá) MW 級。這個電池有多個體系，如鐵鉻體系，鋅溴體系、多硫化鈉溴體系以及全釩體系，其中全釩氧 化還原液流電池最受關(guān)注，是主要的技術(shù)發(fā)展方向，其特點是技術(shù)成熟，壽命長，循環(huán)次數(shù)可超過一萬次以上，但能量密度和功率密度比鋰電池要低，響應(yīng)時間也不快。
4、熱儲能
熱儲能系統(tǒng)中，熱能被儲存在隔熱容器的媒介中，需要的時候轉(zhuǎn)化回電能，也可直接 利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。熱儲能又分為顯熱儲能和潛熱儲能。熱儲能儲存的熱量可以很大，所以可利用在可再生能源發(fā)電上。
5、化學(xué)類儲能
化學(xué)類儲能是利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體，利用多余的電制氫，可以直 接用氫作為能量的載體，也可以將其與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣（甲烷），因為氫或 者甲烷作為能量載體可儲存的能量很大，可達(dá) TWh 級，而且儲存的時間也很長，氫或者 合成天然氣除了可用于發(fā)電外，還有其他利用方式如交通等。德國熱衷于推動此項技術(shù)，并有示范項目投入運行?；瘜W(xué)類儲能的缺點是它的全周期效率較低，制氫效率僅 40%，合 成天然氣的效率不到 35%。
五類電能儲存技術(shù)中，一般會根據(jù)各種儲能技術(shù)的特點，進(jìn)行綜合比較來選擇適當(dāng)?shù)?技術(shù)，可供選擇的指標(biāo)主要包括：能量密度、功率密度、響應(yīng)時間、儲能效率、設(shè)備壽命 （年）或充放電次數(shù)、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)因素（投資成本、運行和維護(hù)費用）以及安全和 環(huán)境方面的考慮，再根據(jù)應(yīng)用的目的和需求，選擇儲能種類、安裝地點、容量以及各種技術(shù)的配合。在這五類儲能方式中，其中電化學(xué)儲能的電池發(fā)展非常迅速。
電網(wǎng)儲能的五種技術(shù)路線詳解
來源：儀器儀表商情網(wǎng)
發(fā)布時間：2015-07-28
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