儲能技術(shù)

　　儲能技術(shù)主要分為物理儲能(如抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)、化學(xué)儲能(如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池)和電磁儲能(如超導(dǎo)電磁儲能、超級電容器儲能等)三大類。根據(jù)各種儲能技術(shù)的特點，飛輪儲能、超導(dǎo)電磁儲能和超級電容器儲能適合于需要提供短時較大的脈沖功率場合，如應(yīng)對電壓暫降和瞬時停電、提高用戶的用電質(zhì)量，抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等；而抽水儲能、壓縮空氣儲能和電化學(xué)電池儲能適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應(yīng)急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應(yīng)用場合。

　　機械儲能

　　機械儲能包括：抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能。

　　1、抽水儲能

　　抽水儲能是在電力負荷低谷期將水從下池水庫抽到上池水庫，將電能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲存起來，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放上池水庫中的水發(fā)電。抽水儲能的釋放時間可以從幾個小時到幾天，綜合效率在70%～85%之間，主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等。抽水蓄能電站的建設(shè)受地形制約，當(dāng)電站距離用電區(qū)域較遠時輸電損耗較大。

　　2、壓縮空氣儲能

　　壓縮空氣技術(shù)在電網(wǎng)負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮的空氣推動汽輪機發(fā)電。壓縮空氣主要用于電力調(diào)峰和系統(tǒng)備用，壓縮空氣儲能電站的建設(shè)受地形制約，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)有特殊要求。

　　3、飛輪儲能

　　飛輪蓄能利用電動機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化成機械能儲存起來，在需要時飛輪帶動發(fā)電機發(fā)電。飛輪系統(tǒng)運行于真空度較高的環(huán)境中，其特點是沒有摩擦損耗、風(fēng)阻小、壽命長、對環(huán)境沒有影響，幾乎不需要維護，適用于電網(wǎng)調(diào)頻和電能質(zhì)量保障。飛輪蓄能的缺點是能量密度比較低。保證系統(tǒng)安全性方面的費用很高，在小型場合還無法體現(xiàn)其優(yōu)勢，目前主要應(yīng)用于為蓄電池系統(tǒng)作補充。

　　電磁儲能

　　電磁儲能包括：超導(dǎo)儲能、電容儲能、超級電容器儲能。

　　1、超導(dǎo)儲能

　　超導(dǎo)儲能系統(tǒng)(SMES)利用超導(dǎo)體制成的線圈儲存磁場能量，功率輸送時無需能源形式的轉(zhuǎn)換，具有響應(yīng)速度快(ms級)，轉(zhuǎn)換效率高(≥96%)、比容量(1-10Wh/kg)/比功率(104-105kW/kg)大等優(yōu)點，可以實現(xiàn)與電力系統(tǒng)的實時大容量能量交換和功率補償。SMES可以充分滿足輸配電網(wǎng)電壓支撐、功率補償、頻率調(diào)節(jié)、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和功率輸送能力的要求。

　　2、超級電容器儲能

　　超級電容器根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成，可提供強大的脈沖功率，充電時處于理想極化狀態(tài)的電極表面，電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使其附于電極表面，形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。電力系統(tǒng)中多用于短時間、大功率的負載平滑和電能質(zhì)量峰值功率場合，如大功率直流電機的啟動支撐、態(tài)電壓恢復(fù)器等，在電壓跌落和瞬態(tài)干擾期間提高供電水平。

　　電化學(xué)能

　　電化學(xué)儲能包括鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池、鈉硫電池等等。液流電池具有大規(guī)模儲能的潛力[2]，但目前使用最廣泛的還是鉛酸電池。