編輯 | 國(guó)際能源網(wǎng)/儲(chǔ)能頭條 瑤瑤

儲(chǔ)能是近幾年能源發(fā)展領(lǐng)域的大熱門(mén)，為促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局先后多次發(fā)文鼓勵(lì)發(fā)展儲(chǔ)能。那么儲(chǔ)能技術(shù)有哪些呢？不同類(lèi)型的儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)是什么？編者整理了常用的儲(chǔ)能技術(shù)。

現(xiàn)在市場(chǎng)上常用的儲(chǔ)能技術(shù)，根據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)的不同可以分為五大類(lèi)，分別為電化學(xué)儲(chǔ)能、機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能。

各種儲(chǔ)能的原理

機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能

機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能的應(yīng)用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。

抽水蓄能：在電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)，將上池水回流到下水池推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電；在低谷負(fù)荷時(shí)，將下池的水抽回上池蓄積起來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)能。

壓縮空氣儲(chǔ)能：在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。

飛輪儲(chǔ)能：電能將一個(gè)放在真空外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子即一個(gè)大質(zhì)量的由固體材料制成的圓柱體加速，從而將電能以動(dòng)能形式儲(chǔ)存起來(lái)。

電磁儲(chǔ)能

電磁儲(chǔ)能包括：超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能。

超導(dǎo)儲(chǔ)能：能量以超導(dǎo)線(xiàn)圈中循環(huán)流動(dòng)的直流電流方式儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。

超級(jí)電容器儲(chǔ)能：指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，將一個(gè)放在真空外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子加速，從而將電能以動(dòng)能形式儲(chǔ)存起來(lái)。它既具有電容器快速充放電的特性，同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。

熱儲(chǔ)能

在一個(gè)熱儲(chǔ)能系統(tǒng)中，熱能被儲(chǔ)存在隔熱容器的媒質(zhì)中，以后需要時(shí)可以被轉(zhuǎn)化回電能，也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。

化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能

化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。利用負(fù)荷低谷期多余電制氫，通過(guò)電解水儲(chǔ)能電容，將水分解為氫氣和氧氣，從而獲得氫。以后可直接用氫作為能量的載體，再將氫與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣(甲烷)，以合成天然氣作為另一種二次能量載體。

電化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能

能量?jī)?chǔ)存在溶解于液態(tài)電解質(zhì)，主要包括各種二次電池，有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等，這些電池多數(shù)技術(shù)上比較成熟，應(yīng)用廣泛。

鉛酸電池：鉛酸電池內(nèi)的陽(yáng)極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會(huì)產(chǎn)生2V的電勢(shì)，需要時(shí)，形成通路。

鋰離子電池：是一個(gè)鋰離子濃差電池，正負(fù)電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構(gòu)。充電時(shí)儲(chǔ)能電容，Li+從正極脫嵌經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，此時(shí)負(fù)極處于富鋰態(tài)，正極處于貧鋰態(tài)；放電時(shí)則相反，Li+從負(fù)極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入正極，正極處于富鋰態(tài)，負(fù)極處于貧鋰態(tài)。

鈉硫電池：由熔融電極和固體電解質(zhì)組成，負(fù)極的活性物質(zhì)為熔融金屬鈉，正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽。

液流電池：利用正負(fù)極電解液分開(kāi)，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池。

各種儲(chǔ)能的比較

通過(guò)調(diào)研現(xiàn)有儲(chǔ)能項(xiàng)目并對(duì)各種儲(chǔ)能技術(shù)的對(duì)比分析，電化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能在現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛。詳見(jiàn)表一：各種儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)比表。

電化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能中尤以鉛酸電池和鋰離子電池應(yīng)用最為廣泛。詳見(jiàn)表二：電化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能電池對(duì)比表。

結(jié) 語(yǔ)

儲(chǔ)能行業(yè)，鋰離子電池應(yīng)用前景更為廣闊。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。目前以磷酸鐵鋰電池為代表的鋰電池應(yīng)用的越來(lái)越多。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有儲(chǔ)能電站的儲(chǔ)能電池也多為磷酸鐵鋰電池。

文章由啟和科技編輯