在强大的社会发展需求和巨大的潜在市场推动下,基于新概念、新材料和新技术的储能新体系不断涌现。
储能技术正向大规模、高效率、长寿命、低成本、无污染的方向发展。
一、储能技术的分类及发展趋势
到目前为止,针对不同的领域、不同的需求,人们已提出和开发了多种储能技术来满足应用。全球储能技
术主要有物理储能、化学储能(如钠硫电池、全钒液流电池、铅酸电池、锂离子电池、 松下蓄电池等)、电磁
储能和相变储能等几类。
1.物理储能
物理储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等。相比化学储能来说,物理储能更加环保、绿
色,利用天然的资源来实现。抽水 松下蓄电池(PSH,PumpedStorageHydroelectricity)是通过配备上、下游两
个水库,负荷低谷时设备工作在电动机状态,将下游水库的水抽到上游水库保存,而负荷高峰时设备工作于发
电机的状态,利用储存在上游水库中的水发电,见图1。由于技术成熟,抽水储能电站已成为 松下蓄电池系统
中应用为广泛的储能技术,目前我国在建的抽水蓄能电站装机约11400MW,预计至2010年底抽水蓄能电站的
总装机可到17500MW左右。
压缩空气蓄能电站(CAES,CompressedAirEnergyStorage)是一种调峰用燃气轮机发电厂,主要利用电网负
荷低谷时的剩余电力压缩空气,并将其储藏在典型储气压力为7.5MPa的高压密封设施内,在用电高峰释放出来
驱动燃气轮机发电。世界上第一个商业化CAES电站是1978年在德国建造的Huntdorf电站,装机容量为290MW,
换能效率77%,运行至今,累计启动超过7000次,主要用于热备用和平滑负荷。和抽水蓄能电站相比,CAES电
站选址灵活,它不需建造地面水库,地形条件容易满足,目前压缩空气蓄能电站已经在一些发达国家得到广泛
应用。
飞轮储能(FW,FlyWheels),是通过机械能和电能的相互转化来实现充放电。它是以高速旋转的飞轮铁芯作
为机械能量储存的介质,利用电动/发电机和能量转换控制系统来控制能量的输入和输出。飞轮储能对制作飞
轮的原材料和技术要求很高,直到20世纪90年代才得以飞速发展,用于不间断电源(UPS)/应急电源(EPS)、电
网调峰和频率控制等领域。我国在这方面的研究才刚刚起步