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，各種儲能技術得到快速發(fā)展。

　　電能儲存技術分為五大類：機械儲能、電氣類儲能技術、電化學類儲能技術、熱儲能 技術以及化學類儲能技術。目前世界電網(wǎng)中電能儲存容量占比最高的是抽水蓄能，其總裝機容量規(guī)模達到了127GW，占總儲能容量的99%，其次是壓縮空氣儲能，總裝機容量為440MW，排名第三的是鈉硫電池，總容量規(guī)模為316MW。

　　1、機械儲能

　　機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發(fā)電機發(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

　　電氣類儲能技術主要包括了超級電容器儲能和超導儲能，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)中和儲能蓄電池結合使用，也可用于電動汽車的啟動加速等;超導儲能目前大多是試驗性的，技術還需要進 一步突破。

　　3、電化學儲能

　　電化學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。

　?。?）鉛酸電池目前在世界上應用最廣泛，循環(huán)壽命可達 1000 次左右，效率能達到 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極板上，能將其循環(huán)壽命提高很多。

　?。?）鋰電池主要應用于便攜式的移動設備中，其效率可達 95%以上，放電時間可達 數(shù)小時，循環(huán)次數(shù)可達 5000 次或更多，響應快速，他是電池中能量最高的實用性電池，近年來技術也在不斷進行升級，正負極材料也有多種應用，但存在價格高（4 元/wh）、過充會導致發(fā)熱、燃燒等安全性問題，需要進行充電保護。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，未來有望更廣泛應用。

　?。?）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。

　?。?）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，將電能轉化為電化學能，或?qū)㈦娀瘜W能轉化為電能。電池的功率和能量是不相關的，儲存的能量取決于儲存罐的大小，因而可以儲存長達數(shù)小時至數(shù)天的能量，容量可達 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注，是主要的技術發(fā)展方向，其特點是技術成熟，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，需要的時候轉化回電能，也可直接 利用而不再轉化回電能。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、化學類儲能

　　化學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 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，并有示范項目投入運行?；瘜W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%。

　　五類電能儲存技術中，一般會根據(jù)各種儲能技術的特點，進行綜合比較來選擇適當?shù)?技術，可供選擇的指標主要包括：能量密度、功率密度、響應時間、儲能效率、設備壽命 （年）或充放電次數(shù)、技術成熟度、經(jīng)濟因素（投資成本、運行和維護費用）以及安全和 環(huán)境方面的考慮，再根據(jù)應用的目的和需求，選擇儲能種類、安裝地點、容量以及各種技術的配合。在這五類儲能方式中，其中電化學儲能的電池發(fā)展非常迅速。

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