不同应用场景下储能技术路线的选择-北极星储能网

投稿

我要投稿

我们在之前的科普报告中，已经详细介绍了多种储能方式及系统，现在有必要对此前几篇报告的内容进行一定回顾，同时对大型电能储存情况进行探讨，对比不同储能装置的特征，从而能够针对各种不同的场景，选择最合适的储能装置。

思考的问题

1、在已经介绍过的几种储能装置中，各自最大的特点分别是什么？

2、当前商业化应用较成熟的是哪几种装置？

3、各类储能装置如何应用在电力生产、输送和使用的各个环节？

重要结论

抽水蓄能及蓄电池储能是目前商业化程度较高的两种储能技术，而发展相对完善、技术可靠性很高的只有抽水蓄能一种。对我国来讲，储能是改善目前弃风弃光、城市短时超负荷用电、降低用电成本的重要途径，需要大力发展。充分考虑各类储能装置的特点，除抽水蓄能外，对其中1-2种其他技术进行集中科研、突破并大规模装备，将能够极大促进的我国储能行业发展。

储能系统的选择

回顾我们已经介绍过的所有储能系统，抽水蓄能是目前唯一一种发展完善且可靠性较高的储能技术。全世界的商用抽水蓄能装置装机容量超过50GW，目前还有不少于10GW在建。抽水蓄能的主要问题在于，有时很难找到合适的选址，选址需要临近电网且拥有合适的物理特性，还需要建造大规模土木工程，同时还要考虑对环境的影响。

将压缩空气泵送至地下是相对抽水蓄能而言能量密度更高且选址更为容易，对同样的经济上切实可行的装置而言，其规模更小，建造时间更短（最长5年）。但是其问题在于，压缩空气储能的装置规模相对较小（最大为百万kWh），且由于压缩过程中空气温度会不断升高，因此储存前需要进行冷却以防止岩石断裂或盐穴蠕动。将空气输入汽轮机驱动发电机前需要再次加热空气，这一过程降低了其转换效率。另一点不利因素是，压缩空气储能需要使用优质燃料如天然气等驱动燃气轮机。

电解水产生的氢气可以作为储存能量的方式，如果与我们讨论过的燃料电池储能结合的话，氢气可以储存为压缩气体，通过燃料电池可将其转化为电力。氢气储能装置在选址和运行方面有更大的灵活性，运输可以借鉴完善的天然气运输技术。如果是通过管道运输的话，其建设、维护及环境成本都要比电网低得多。但是其缺点也非常明显，氢气存储需要大体积储罐，且易燃易爆。液态氢的运输和使用都有诸多不便且技术不是非常成熟，金属氢化物则需要考虑基质金属的价格及运输。

尽管氢气及燃料电池储能仍然面临诸多问题，不论是制造、存储、运输或是终端使用，都有很多可以改进的地方，但是其是最环保的电力系统储能类型是共识，应当大力发展。

飞轮储能技术目前处于积极开发阶段，主要应用于车辆和大规模储能的脉冲发电，也有较小规模的模块形式的应用。飞轮存在一系列储能优势，首先，针对持续时间段的储能循环而言，飞轮的效率非常高。其次，由于飞轮材料存在限制因素，仅可将其用于较小的模块中，这对于大型电力系统是一个缺点，但是对小规模应用而言则是优点：其可以做成任意的尺寸，应用到任何需要的环节中去。但目前看，对电力系统而言，飞轮储能的成本仍然较高，目前应用较多的是配电部分。

化学电池适用于电力系统供给侧和需求侧的许多储能应用，是当前发展的重点。其主要特点如下：

1、可以直接储存和释放电能。

2、模块化建设，灵活性高。

3、环保问题不突出。

4、无需机械辅助设备。

5、制造交付周期短。

目前已经商业化应用的Pb-PbO2和NiO-Fe电池成本与基荷电站符合均衡的目标成本相当，而众多其他体系的蓄电池如Na-S及Zn-Cl2，由于能够大幅节约成本而拥有极佳的发展前景，且距离商业化非常近。此外，使用固态电解质的电池也拥有良好的发展空间。

蓄电池储能多为模块化构造，可以大大降低场地成本、缩短建造周期，由于选址要求不高、安全、污染少、无噪声，化学电池对环境的影响非常小，这是其能够分布地应用于用户侧的重要原因。

与蓄电池相同，电容器也采用模块化建设的模式，因此可以在工厂完成标准化的装配，从而大大缩短从规划到安装的交付周期，降低基建成本。相比电池，电容器储能装置的主要缺点是能量密度过低，但由于电容器的内阻很低，其功率密度非常高，可以应用在合适的场合以增加功率。

超导电磁储能能够直接储存电力，因此效率极高，但是价格非常昂贵。从经济性角度看，其只适用于超大规模的电力系统。目前看，超导电磁储能并不存在无法解决的技术问题，不过由于需要使用大型装置，而目前实验性质的庄主都是小型且经济性很差的，因此其开发的成本非常高。

我们将不同储能系统的量化参数总结在下表中：

总结来看，热能储存、压缩空气储能和抽水蓄能技术的反向时间相对较长，因此相比反向时间较短的飞轮储能、化学电池储能和超导磁储能技术，其应用范围受限；另一方面，热能储存、压缩空气储能和抽水蓄能技术适用于大型装置，而规模较小的飞轮储能或具有模块化狗仔的化学电池、电容器等，适用于供给侧的较小规模装置，或分散储能装置。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

用无人机给电动汽车充电是不是听上去很酷？

储能查看更多>储能技术查看更多>储能系统查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

不同应用场景下储能技术路线的选择

用无人机给电动汽车充电 是不是听上去很酷？

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

用无人机给电动汽车充电是不是听上去很酷？

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~