劃重點！你能用到的儲能基礎知識干貨→

一、儲能技術的定義

廣義上的儲能：是指將電能、熱能、機械能等能量從同一種形式或轉化成另一種形式存儲起來，在未來使用時再以特定的能量形式釋放出來的循環過程。

在電力行業中，儲能的對象則是電能：通過各種方法（化學或物理等）將電能存儲起來并在需要時釋放的一系列技術和措施。

二、儲能技術的分類

按照能量轉化及儲存形式的不同,可將儲能技術分為:機械儲能電化學儲能、熱儲能、電氣儲能等。從能量釋放的方式看,除熱儲能外,其他儲能技術一般多以電能形式釋放能量。

1）抽水儲能

基本原理：

用電低谷時利用過剩電力將水從低位水庫抽到高位水庫，將電能轉換為重力勢能儲存；用電高峰時高位水庫中的水回流到低位水庫推動水輪發電機發電。

優點：

1) 屬于大規模 (GW/GWh 級)、集中式儲能技術；

2) 使用壽命長，一般可達 40-60 年。

缺點：

1) 廠址的選擇依賴地理條件 (需要低位和高位兩個水庫) 有一定的難度和局限性；

2) 抽水蓄能電站建設周期長 (從開工至全部機組投產需 7-8 年)；

3) 可能對生態環境有一定與影響。

2）鋰離子電池儲能

基本原理：

電池充電時，鋰離子從正極材料脫出，在電場力的作用下，進入申電解液，穿過隔膜遷移到負極材料的表面，而后嵌入負極材料中；電池放電時，鋰離子的遷移方向與充電時相反。

優點：

1) 能量密度高，可達 300Wh/kg;

2) 充放電效率高，可達 90%;

3) 循環次數多，高達 8000 次以上；

缺點：

1) 初期投資較高，不過隨著技術升級成本不斷降低；

2) 因過充放電管理不當而導致發熱、著火等安全問題。

3）制氫儲能

基本原理：

將化工副產氫、天然氣制氫、電解制氫所得的氫氣經提純后直接接作為能量的載體；或將氫再與二氧化碳反應成為合成天然氣 (甲烷), 以合成天然氣作為另一種二次能量載體能量以化學鍵形式存儲在氫氣或甲烷中。

優點：

1) 儲存的能量大，可達 TWh 級；

2) 氫氣儲存的時間長，可達幾個月；

缺點：

1) 全鏈路能量效率低，只有 30%-40%;

2) 制氫或合成天然氣成本高；

3）結合光伏/風力制氫，是全新的新型儲能技術，但目前仍還處于起步階段，沒有大規模應用。

三、儲能技術性能對比

指標

鉛酸電池儲能鋰離子電池儲能抽水蓄能飛輪儲能雙電層超級電容容量規模

百 MWh

百 MWh

GWh

MWh

MWh

功率規模

幾十 MW

百 MW

GW

幾十 MW

幾十 MW

能量密度 / Wh?Kg?1

40-80

80-300

0.5-2

20-80

2.5-15

功率密度 / W?Kg?1

150-500

1500-3000

0.1-0.3

>4000

1000-10000

響應時間

毫秒

毫秒

分鐘

毫秒

毫秒

循環次數

~1000

2000-10000

>10000

百萬次

百萬次

使用壽命

5-8 年

10 年～15 年

40-60 年

20 年

15 年

充放電效率

70-80%

>90%

70%-80%

85%-95%

>90%

優勢

安全性好、投資低

能量密度高、循環次數多、充放電效率高

容量及功率規模大、使用壽命長

功率密度高、循環次數多、充放電效率高

功率密度高、循環次數多、安全性好

劣勢

大倍率放電性能差，能量密度低，循環次數少

充放電管理不當導致安全問題，初始投資高

響應慢，受環境限制，建設周期長，對生態有影響

容量規模小，投資高，能量密度低，自放電率高

容量規模小，投資高，能量密度低

應用領域

汽車啟動電源、備用電源

終端、電動車、電力儲能

電力儲能

電力儲能（電網調頻）、UPS

軌道交通（制動能量回收、啟動）

來源：網絡

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